關於液體渦(wō)輪流量計在鋁廠測量中的應用
點擊(jī)次數:2633 發布時間:2021-01-13 17:43:56
鋁帶的厚度是鋁帶生產中的重要參數(shù),因為(wéi)它對進一(yī)步加(jiā)工具有重(chóng)要意義。除帶材厚度外,帶材寬度也起著重要作用,尤其是在(zài)將材料切成單個環時。
如果存在生產偏差,則將花費金錢和(hé)時間。高(gāo)精度的生產監控在生產過程中絕對必不可少,並且可以通過使(shǐ)用Micro-Epsilon的激(jī)光線液體渦輪流量計來可靠地(dì)確保。
鋁生產和(hé)加工市(shì)場存在激烈的競爭,這是一個艱苦(kǔ)的競爭。為(wéi)了提(tí)高競爭力,製造商麵臨許多挑戰。對生(shēng)產(chǎn)過程的日益嚴格的要求包括對原材料使用的優化以及對各(gè)種標準的限製。
測量儀器是遵守(shǒu)法(fǎ)規,條件,標準和參數並確保精確測量的**合理且經(jīng)濟的解決方案。在生產過(guò)程中,測量儀器充當可靠,一致且準確的控製單元(yuán)。
在(zài)熱(rè)軋和冷軋過程中,與指定尺寸的偏差通(tōng)常發生在生(shēng)產鏈的(de)開始。厚度和/或寬度的標稱(chēng)值的波動和偏差(chà)會導致不可接(jiē)受的材料成本以及質量下降(jiàng),這(zhè)增加(jiā)了生產產(chǎn)品下遊加工的難度,*終導(dǎo)致投訴和重(chóng)大(dà)財務損失。
測量方法比較
三種不同的原理主導著金屬厚度測量領域(yù)。*一種(zhǒng)是接觸方法,其中*好使用兩個測量頭,一個在物體上方,一個在物體下(xià)方(fāng)。
由於測量期間的接觸,此類設備通常(cháng)會更(gèng)快磨(mó)損,並在生產過程(chéng)中產生問題。另外,由於僅在各個點進行測量,因此隻能獲(huò)得(dé)有關厚(hòu)度變化的近似信息。
放射性方法(fǎ)適用於同位素輻射(shè)或(huò)X射線(xiàn)源,但是它們會被薄板本身所衰減。發射器(qì)用於發射和接收輻射,發射和接收到的輻射之(zhī)間的差用(yòng)於確定平均厚度(dù)。
方法可靠性的提高取決於合(hé)金和材(cái)料的狀況。另外,還需要進行輻射防護(hù)和(hé)定期安全測試的費用,這需要定期支出。
與其他方法相比,基於激光三角測量的(de)光學方法具有優勢,因為無需接(jiē)觸即可進行測量,因(yīn)此不會造成磨損。另外,不管材料的狀況如何,都可(kě)以對(duì)帶材表麵進行精確(què)的幾何測量。
Micro-Epsilon的*新厚度測量儀使用激光線三角測量液(yè)體(tǐ)渦輪流量計(輪廓電磁流量(liàng)計),具有更多優(yōu)勢(shì)。如縱向縱切機中所見,由於刀片施加在鋼帶上的力,在冷鋼帶的加工過程中通常會發生較大的垂(chuí)直運動。
液(yè)體(tǐ)渦輪(lún)流量計克服了這(zhè)些限製。輪廓電磁流量計產生的較高信息密度凸顯了其(qí)優勢。激光(guāng)光斑延伸到輪廓電磁流量計中的一條線(xiàn),並且通(tōng)過穿過電磁流量計(jì)產生的點雲的(de)“*佳擬合線”獲得測量值。
由於所述線的變化是根據幾個(gè)部分分辨率的相互作用來計算的,因此,距離分辨率關係明顯優於點電磁流量計。因(yīn)此,在更大的麵積上可獲得更多的測量值,將其平(píng)均(jun1)後可(kě)提(tí)供更好的精度。
由於具有*適合的線條特征,因此在較大的測量距離處,線液體渦輪流量計的分辨率比點電(diàn)磁流量計的分辨率要好。由於采取了(le)這些措施,在線掃描儀中的工作間隙為190 mm,測量範圍為40 mm,精(jīng)度為±5 μm,而點電(diàn)磁流量計在相同範圍內則達到了±25 μm。
解決方(fāng)案:C型框架和O型框架係統
恒定的電磁流量計距離對於(yú)使用距離液體渦輪流量計進行差分厚度測量至關重(chóng)要。通常,使(shǐ)用兩種不同的設(shè)計類型,由於(yú)它們(men)的形狀,它們被稱為C框架或(huò)O框(kuàng)架。
電磁流量計固(gù)定在C形框架的上下臂上,框架作為一個(gè)整體移動以到達測量位置。通過增加材料寬度,上懸臂的(de)振動敏(mǐn)感性增加(jiā),這使得C型框架*適合包含窄條的應(yīng)用。
在更換線圈(quān)時校準C形框架時,主組(zǔ)件會自動移入測量間隙,並平衡係統以進行新的測量。
C型框(kuàng)架的優點是,在穿線過程中或在危險情況下,由於所謂的滑雪效應(條帶在一側向上彎曲)或短吻鱷效應(條(tiáo)帶向下和向(xiàng)上彎曲)引(yǐn)起的(de)危險情況下剝離後,可(kě)以將C框架從生產線上完全移除。但是,這需要空間,而服務中心通常不可用(yòng)。
由於其緊湊的結構,在(zài)這(zhè)裏O型框架是一(yī)個更好的選擇。由於恒(héng)定的測量間隙是此類設備精度的決定性標準,因此O型架具有很多優勢。此版本基於穩定(dìng)框架(jià)設計,該框架集成在生(shēng)產線中。
由於采(cǎi)用了堅固的框架,因此可以檢查*大寬(kuān)度(dù)為4,000 mm的帶鋼的厚度,寬度和輪廓。自動(dòng)校準單(dān)元也是該版本的一部分。液體(tǐ)渦輪流量計係統在測量過程中連續穿過金屬帶,並在帶材料的整個寬度上(shàng)收集輪廓(kuò)數據。
恒定測量間隙
與O形框架相結合的恒定(dìng)測量間隙是獲得精確結果的基本前提。使用附加的位移測量電磁流量計技術或在過程非關鍵時刻進(jìn)行迭代校準,可以實現(xiàn)對測量間隙的(de)有效監控。
機架的幾何形狀以及測量間隙均受溫度變化的影響。但(dàn)是,通常,由於與溫度相關的變化緩慢發生,因此有足夠的時間可用於采取必要的措施而不會損害製造過程。
Micro-Epsilon的“補償框架”**概念在(zài)此方麵提供了幫助。為此,在係統中集成了一個額外的溫度固定(dìng)框架,該框架平行於上下吊臂運行,每個(gè)測量液(yè)體渦輪流量計的支撐都通(tōng)過所謂的補(bǔ)償電磁流(liú)量計擴展(zhǎn)。
支撐件與補償框架的距離由(yóu)這些電磁(cí)流(liú)量計確定(dìng),測量間隙的變化完全轉換為補償電磁流量計與補償框架的(de)距(jù)離。可以消除這種變化(huà),並(bìng)且將測(cè)量間隙保持在非臨界水平(píng)上恒定。
縱向縱剪剪切機的(de)厚度測量和集成寬度測(cè)量
除了厚度測量外,由於線性電磁流量計的高橫(héng)向分辨率,還可以精確測量材料的邊緣。可以確(què)定縱向縱剪中每個環的橫向輪廓。
然而(ér),這(zhè)對於(yú)具有大測(cè)量點的方法可能是(shì)困難的,因為當狹縫(féng)條窄時,該方法的(de)橫向分辨率通常不足以進行該測量。使(shǐ)用(yòng)基於輪廓掃描儀的(de)厚度測量(liàng)單元(yuán),對於從(cóng)帶材(cái)上切下並非常接近*小公差*限的環,可以提高從卷材獲得的產量。
所生產的戒指仍然可(kě)以(yǐ)在公差範圍內,而(ér)與其相(xiàng)鄰的戒(jiè)指則不能出售,或者不(bú)屬於相(xiàng)關訂單的一部分。當隻有一個(gè)厚(hòu)度輪廓且其橫向分辨率不精(jīng)確時(shí),具有可(kě)接受尺寸的環將(jiāng)不再流通。
邊緣檢測的可能性還可以實現精確的寬度測量。除了用於測量厚度的液體渦(wō)輪流量計係統外,*三激光線電磁流量計還(hái)集成在係統中並且可以獨立定位(wèi)。因此,可以對條帶的兩個(gè)邊緣進行同步檢(jiǎn)測,並且聚類不影(yǐng)響測量結果。
當厚(hòu)度電磁流(liú)量(liàng)計係統在整個材料寬度(dù)上連續移動時,寬度(dù)電磁(cí)流量計位於下一個切割間隙。當兩個電磁流量計都檢測到條帶的邊緣時,將測量條帶的寬度。
層壓板的厚度測量
層壓板(bǎn)的厚度測量是激光線(xiàn)液體渦輪流量計的另一應用。然而,涉及穿透輻射的方法不適合於(yú)此。
例如,當層壓板由外層板(bǎn)製成且內部具有網狀結構時,輻(fú)射法僅測量測量(liàng)間隙中的材料分(fèn)數(shù),而不測量產品的尺寸精度。激光線掃描儀確定此類紙張(zhāng)的幾何(hé)尺寸並識別起伏,這些(xiē)起伏可提供有關在處理(lǐ)過程中出現的問題的信息。
瓦楞紙和(hé)波紋板的厚度(dù)測量
在結構化表麵上的測量是激光輪廓液(yè)體(tǐ)渦輪流量計顯示其強度(dù)的地方。材料的基本厚度和*終產品的總厚度在瓦楞紙或(huò)凹版紙(zhǐ)的製造中很重要。
不能通過具有較大測量點的方法(例如使用X射線或同位素(sù)輻(fú)射)或通過具(jù)有很(hěn)小測量點的方法(例如點形激光三(sān)角測量)或什至接觸方法來執行此任務。
激光線(xiàn)電磁流量計的*大線寬可達64毫米,具體取決於測量範圍。可(kě)以對液體渦輪(lún)流量計進行定位,以便(biàn)可以通過激光線可靠地確定凹痕(hén)峰(fēng)和(hé)片材的基本(běn)厚度。這是因為用於將壓紋或凹痕輪(lún)廓(kuò)卷成片的卷的幾何形狀是已知的。
如果存在生產偏差,則將花費金錢和(hé)時間。高(gāo)精度的生產監控在生產過程中絕對必不可少,並且可以通過使(shǐ)用Micro-Epsilon的激(jī)光線液體渦輪流量計來可靠地(dì)確保。
鋁生產和(hé)加工市(shì)場存在激烈的競爭,這是一個艱苦(kǔ)的競爭。為(wéi)了提(tí)高競爭力,製造商麵臨許多挑戰。對生(shēng)產(chǎn)過程的日益嚴格的要求包括對原材料使用的優化以及對各(gè)種標準的限製。
測量儀器是遵守(shǒu)法(fǎ)規,條件,標準和參數並確保精確測量的**合理且經(jīng)濟的解決方案。在生產過(guò)程中,測量儀器充當可靠,一致且準確的控製單元(yuán)。
在(zài)熱(rè)軋和冷軋過程中,與指定尺寸的偏差通(tōng)常發生在生(shēng)產鏈的(de)開始。厚度和/或寬度的標稱(chēng)值的波動和偏差(chà)會導致不可接(jiē)受的材料成本以及質量下降(jiàng),這(zhè)增加(jiā)了生產產(chǎn)品下遊加工的難度,*終導(dǎo)致投訴和重(chóng)大(dà)財務損失。
測量方法比較
三種不同的原理主導著金屬厚度測量領域(yù)。*一種(zhǒng)是接觸方法,其中*好使用兩個測量頭,一個在物體上方,一個在物體下(xià)方(fāng)。
由於測量期間的接觸,此類設備通常(cháng)會更(gèng)快磨(mó)損,並在生產過程(chéng)中產生問題。另外,由於僅在各個點進行測量,因此隻能獲(huò)得(dé)有關厚(hòu)度變化的近似信息。
放射性方法(fǎ)適用於同位素輻射(shè)或(huò)X射線(xiàn)源,但是它們會被薄板本身所衰減。發射器(qì)用於發射和接收輻射,發射和接收到的輻射之(zhī)間的差用(yòng)於確定平均厚度(dù)。
方法可靠性的提高取決於合(hé)金和材(cái)料的狀況。另外,還需要進行輻射防護(hù)和(hé)定期安全測試的費用,這需要定期支出。
與其他方法相比,基於激光三角測量的(de)光學方法具有優勢,因為無需接(jiē)觸即可進行測量,因(yīn)此不會造成磨損。另外,不管材料的狀況如何,都可(kě)以對(duì)帶材表麵進行精確(què)的幾何測量。
Micro-Epsilon的*新厚度測量儀使用激光線三角測量液(yè)體(tǐ)渦輪流量計(輪廓電磁流量(liàng)計),具有更多優(yōu)勢(shì)。如縱向縱切機中所見,由於刀片施加在鋼帶上的力,在冷鋼帶的加工過程中通常會發生較大的垂(chuí)直運動。
液(yè)體(tǐ)渦輪(lún)流量計克服了這(zhè)些限製。輪廓電磁流量計產生的較高信息密度凸顯了其(qí)優勢。激光(guāng)光斑延伸到輪廓電磁流量計中的一條線(xiàn),並且通(tōng)過穿過電磁流量計(jì)產生的點雲的(de)“*佳擬合線”獲得測量值。
由於所述線的變化是根據幾個(gè)部分分辨率的相互作用來計算的,因此,距離分辨率關係明顯優於點電磁流量計。因(yīn)此,在更大的麵積上可獲得更多的測量值,將其平(píng)均(jun1)後可(kě)提(tí)供更好的精度。
由於具有*適合的線條特征,因此在較大的測量距離處,線液體渦輪流量計的分辨率比點電(diàn)磁流量計的分辨率要好。由於采取了(le)這些措施,在線掃描儀中的工作間隙為190 mm,測量範圍為40 mm,精(jīng)度為±5 μm,而點電(diàn)磁流量計在相同範圍內則達到了±25 μm。
解決方(fāng)案:C型框架和O型框架係統
恒定的電磁流量計距離對於(yú)使用距離液體渦輪流量計進行差分厚度測量至關重(chóng)要。通常,使(shǐ)用兩種不同的設(shè)計類型,由於(yú)它們(men)的形狀,它們被稱為C框架或(huò)O框(kuàng)架。
電磁流量計固(gù)定在C形框架的上下臂上,框架作為一個(gè)整體移動以到達測量位置。通過增加材料寬度,上懸臂的(de)振動敏(mǐn)感性增加(jiā),這使得C型框架*適合包含窄條的應(yīng)用。
在更換線圈(quān)時校準C形框架時,主組(zǔ)件會自動移入測量間隙,並平衡係統以進行新的測量。
C型框(kuàng)架的優點是,在穿線過程中或在危險情況下,由於所謂的滑雪效應(條帶在一側向上彎曲)或短吻鱷效應(條(tiáo)帶向下和向(xiàng)上彎曲)引(yǐn)起的(de)危險情況下剝離後,可(kě)以將C框架從生產線上完全移除。但是,這需要空間,而服務中心通常不可用(yòng)。
由於其緊湊的結構,在(zài)這(zhè)裏O型框架是一(yī)個更好的選擇。由於恒(héng)定的測量間隙是此類設備精度的決定性標準,因此O型架具有很多優勢。此版本基於穩定(dìng)框架(jià)設計,該框架集成在生(shēng)產線中。
由於采(cǎi)用了堅固的框架,因此可以檢查*大寬(kuān)度(dù)為4,000 mm的帶鋼的厚度,寬度和輪廓。自動(dòng)校準單(dān)元也是該版本的一部分。液體(tǐ)渦輪流量計係統在測量過程中連續穿過金屬帶,並在帶材料的整個寬度上(shàng)收集輪廓(kuò)數據。
恒定測量間隙
與O形框架相結合的恒定(dìng)測量間隙是獲得精確結果的基本前提。使用附加的位移測量電磁流量計技術或在過程非關鍵時刻進(jìn)行迭代校準,可以實現(xiàn)對測量間隙的(de)有效監控。
機架的幾何形狀以及測量間隙均受溫度變化的影響。但(dàn)是,通常,由於與溫度相關的變化緩慢發生,因此有足夠的時間可用於采取必要的措施而不會損害製造過程。
Micro-Epsilon的“補償框架”**概念在(zài)此方麵提供了幫助。為此,在係統中集成了一個額外的溫度固定(dìng)框架,該框架平行於上下吊臂運行,每個(gè)測量液(yè)體渦輪流量計的支撐都通(tōng)過所謂的補(bǔ)償電磁流(liú)量計擴展(zhǎn)。
支撐件與補償框架的距離由(yóu)這些電磁(cí)流(liú)量計確定(dìng),測量間隙的變化完全轉換為補償電磁流量計與補償框架的(de)距(jù)離。可以消除這種變化(huà),並(bìng)且將測(cè)量間隙保持在非臨界水平(píng)上恒定。
縱向縱剪剪切機的(de)厚度測量和集成寬度測(cè)量
除了厚度測量外,由於線性電磁流量計的高橫(héng)向分辨率,還可以精確測量材料的邊緣。可以確(què)定縱向縱剪中每個環的橫向輪廓。
然而(ér),這(zhè)對於(yú)具有大測(cè)量點的方法可能是(shì)困難的,因為當狹縫(féng)條窄時,該方法的(de)橫向分辨率通常不足以進行該測量。使(shǐ)用(yòng)基於輪廓掃描儀的(de)厚度測量(liàng)單元(yuán),對於從(cóng)帶材(cái)上切下並非常接近*小公差*限的環,可以提高從卷材獲得的產量。
所生產的戒指仍然可(kě)以(yǐ)在公差範圍內,而(ér)與其相(xiàng)鄰的戒(jiè)指則不能出售,或者不(bú)屬於相(xiàng)關訂單的一部分。當隻有一個(gè)厚(hòu)度輪廓且其橫向分辨率不精(jīng)確時(shí),具有可(kě)接受尺寸的環將(jiāng)不再流通。
邊緣檢測的可能性還可以實現精確的寬度測量。除了用於測量厚度的液體渦(wō)輪流量計係統外,*三激光線電磁流量計還(hái)集成在係統中並且可以獨立定位(wèi)。因此,可以對條帶的兩個(gè)邊緣進行同步檢(jiǎn)測,並且聚類不影(yǐng)響測量結果。
當厚(hòu)度電磁流(liú)量(liàng)計係統在整個材料寬度(dù)上連續移動時,寬度(dù)電磁(cí)流量計位於下一個切割間隙。當兩個電磁流量計都檢測到條帶的邊緣時,將測量條帶的寬度。
層壓板的厚度測量
層壓板(bǎn)的厚度測量是激光線(xiàn)液體渦輪流量計的另一應用。然而,涉及穿透輻射的方法不適合於(yú)此。
例如,當層壓板由外層板(bǎn)製成且內部具有網狀結構時,輻(fú)射法僅測量測量(liàng)間隙中的材料分(fèn)數(shù),而不測量產品的尺寸精度。激光線掃描儀確定此類紙張(zhāng)的幾何(hé)尺寸並識別起伏,這些(xiē)起伏可提供有關在處理(lǐ)過程中出現的問題的信息。
瓦楞紙和(hé)波紋板的厚度(dù)測量
在結構化表麵上的測量是激光輪廓液(yè)體(tǐ)渦輪流量計顯示其強度(dù)的地方。材料的基本厚度和*終產品的總厚度在瓦楞紙或(huò)凹版紙(zhǐ)的製造中很重要。
不能通過具有較大測量點的方法(例如使用X射線或同位素(sù)輻(fú)射)或通過具(jù)有很(hěn)小測量點的方法(例如點形激光三(sān)角測量)或什至接觸方法來執行此任務。
激光線(xiàn)電磁流量計的*大線寬可達64毫米,具體取決於測量範圍。可(kě)以對液體渦輪(lún)流量計進行定位,以便(biàn)可以通過激光線可靠地確定凹痕(hén)峰(fēng)和(hé)片材的基本(běn)厚度。這是因為用於將壓紋或凹痕輪(lún)廓(kuò)卷成片的卷的幾何形狀是已知的。