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關於管道式電磁流量計在鋁廠測量中的應用
點擊次數:2354 發布時間:2021-01-01 12:19:54
鋁帶的厚度是鋁帶生產中的重要參數,因為它對進(jìn)一步加工具有重要(yào)意義。除帶材厚度外,帶材寬度也起著重要作用,尤其是在將(jiāng)材料切成單個環時。
如果存在生產偏差,則將花費金(jīn)錢和時間。高精度的生產監控在生產過程中絕對必不可少,並(bìng)且可以通過使用Micro-Epsilon的激光線管道式電磁流量計來可靠地確保(bǎo)。
鋁生產和加工市場存(cún)在(zài)激烈的競爭,這是一個艱苦的競爭。為了提高競爭力,製造商麵臨許多挑(tiāo)戰。對生產過程的日(rì)益(yì)嚴格的要求包括對原材料使用的(de)優化以(yǐ)及對各種(zhǒng)標準的限製。
測量儀器是遵守(shǒu)法規,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(shēng)產(chǎn)過程中,測量儀器充當可靠(kào),一致且準確的控製單元。
在熱軋和冷軋過程中,與指定尺寸的偏差通常(cháng)發生在生產鏈的開始。厚度和/或寬度的標稱值的(de)波動和偏差會導(dǎo)致不(bú)可接(jiē)受的材料成本以(yǐ)及質量下(xià)降,這增加了生產產品下遊加工的難度,*終導致投訴和重大財務損失。
測量方法比較
三種(zhǒng)不同(tóng)的原理主導著金屬厚度測量領域。*一種是接觸方法,其中*好使用兩個測量頭,一個在(zài)物體上(shàng)方(fāng),一個在物(wù)體下方。
由(yóu)於測量期間(jiān)的接觸,此(cǐ)類設備通常會更快磨損,並在生產過程中產生問題(tí)。另(lìng)外,由於(yú)僅在各個點進行(háng)測量,因此隻能獲得有關厚度變化的(de)近似信息。
放射性方法適用於同(tóng)位(wèi)素(sù)輻射或X射線源,但是它們會被薄板本(běn)身所衰減。發射器用於(yú)發射和接收輻射,發射和(hé)接收到的輻射之間的差用於確(què)定平均厚度。
方法可靠性的提高取決於合金和材料的狀況。另外,還需要進(jìn)行輻(fú)射(shè)防(fáng)護和定期安全(quán)測試的費用,這需要定期(qī)支出。
與其他方法相比,基於激光三(sān)角測量的光學方法具有優勢,因為無需接(jiē)觸即可進行測量,因此(cǐ)不會造成磨損。另外,不管材料的狀況如何,都可以對帶材表麵進行(háng)精確的幾(jǐ)何測量。
Micro-Epsilon的*新厚度測量儀(yí)使用激光線三角測量管道式電磁流量計(輪(lún)廓電磁流量計(jì)),具有更多優勢。如縱向縱切機中所見,由於刀片施加在(zài)鋼帶上(shàng)的力,在(zài)冷鋼帶的加工過程中通常會發生較大的垂(chuí)直運動。
管道式電磁流量計克服了這(zhè)些限製。輪廓電磁流量計產生的較高信(xìn)息密度凸顯了其優勢。激光光斑延伸到輪廓電磁流量計中的一條線,並且通過穿過電磁流量計產生的點雲的“*佳擬合線”獲得測量值(zhí)。
由於所述線的變(biàn)化是(shì)根據幾個部分分辨率(lǜ)的相互(hù)作用來計算的,因此,距離分辨率關係明顯優於點電磁流量(liàng)計。因此,在更大的麵積上可獲得更多的測量(liàng)值,將其平均(jun1)後可提供更(gèng)好(hǎo)的精度。
由於具有(yǒu)*適合的線條特征,因此在較大的測量距離處(chù),線管道式電磁流量計的分辨(biàn)率比點電(diàn)磁流量計的分辨率(lǜ)要好。由於采(cǎi)取了(le)這些措施,在線(xiàn)掃描儀中的工作間隙為190 mm,測量範圍為40 mm,精度為±5 μm,而點電磁(cí)流(liú)量計(jì)在相同範圍內則達到了±25 μm。
解決方案:C型框架和(hé)O型框(kuàng)架係統
恒定的電磁流量計距離對於使用距離管道(dào)式電磁流量計(jì)進行差分厚度測量至關重要(yào)。通常(cháng),使用兩種不同的設計類型,由於它們的(de)形(xíng)狀,它們(men)被稱為C框架或O框架。
電磁流量計固定在C形框架的上下臂上,框(kuàng)架作為一個(gè)整體移動以到達測量位置。通過(guò)增加(jiā)材料寬度,上懸臂的振動敏感性增加(jiā),這使得C型框架*適合包含窄條的應用。
在更換線圈時校準C形框架(jià)時,主(zhǔ)組件會自動移入測量間(jiān)隙,並(bìng)平衡係統以進行新的測量。
C型框架的優點是,在穿線過程中或在危險情況下(xià),由(yóu)於所謂(wèi)的滑雪效應(條帶在一側向上彎曲)或短吻鱷效應(條帶向(xiàng)下和向上彎曲)引起的危險情況下剝離後,可以將C框架從生產線上完(wán)全移除。但是,這需要空間,而服務中心通常不可用。
由於其緊湊的(de)結構,在這裏O型框架是一個更好的選擇。由於恒定的測量(liàng)間隙是此類設備精度(dù)的決定性標(biāo)準,因此O型架具有很多(duō)優勢。此版本基於穩定框架設計,該框(kuàng)架集成在生產線中。
由於采用了堅固的框架,因此可以檢(jiǎn)查*大寬度為4,000 mm的帶鋼的厚度,寬度和輪廓。自動校準單元也(yě)是該版本的一部分。管道式電(diàn)磁(cí)流量計係統在測量過程中連續穿過金屬(shǔ)帶(dài),並在帶材(cái)料的整個寬度上收集輪廓數據。
恒定測量間(jiān)隙
與O形框架相結合的恒定測量間隙是獲(huò)得精確結果的基本前提。使用附(fù)加的位移測量電磁流(liú)量計技術或在(zài)過程(chéng)非關鍵(jiàn)時刻進行迭代校準,可以實現對測量間隙的有效監控。
機架的幾何形狀以(yǐ)及測量間隙均受溫度變化的(de)影(yǐng)響。但是,通(tōng)常,由於與溫度相關的(de)變化緩慢發生,因(yīn)此有足夠的(de)時間可用於采取必要的措施而不會損(sǔn)害製(zhì)造過程。
Micro-Epsilon的“補償框架”**概念在此方麵提供了幫助。為此,在(zài)係統中集成了一個額外的溫(wēn)度固定框架,該框架平行於上下吊(diào)臂運行,每個測量管道式電磁流量計的(de)支撐都通過所謂的補償電磁流量計(jì)擴展。
支撐件與補償框架的距離由這些電磁流量計確定,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距離。可以消除這種變化,並且將測量間隙保持(chí)在非臨界水平上恒定。
縱(zòng)向縱(zòng)剪剪切機的厚(hòu)度測(cè)量和(hé)集成寬度測量(liàng)
除了厚度(dù)測量外,由於線性電磁流量計的高橫向(xiàng)分(fèn)辨率,還可以精確測(cè)量材料的邊緣。可以確定(dìng)縱向縱剪中(zhōng)每個環的橫向輪廓。
然而,這對於具有大測量點的方法可能是困難的(de),因為當狹縫條窄時,該方法的橫向分辨率通常不(bú)足以進行該(gāi)測量。使用基於輪廓掃描儀(yí)的厚度測量(liàng)單元,對(duì)於從帶材上切下並非常接近*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(rán)可以在公差範圍內,而與其相鄰的戒指則不能(néng)出售,或者不屬於相關訂單的一部分。當隻有一個厚度輪廓且其橫向分辨率不精確時(shí),具有可接受(shòu)尺寸的環將不再流通。
邊緣檢測的可能性還可以實現(xiàn)精確的寬度測量。除了用於測量厚度的管道式電磁流量計係統外,*三激光線電磁流量計還集成在係統中並(bìng)且可以獨立定位。因此,可以對條帶的兩個邊緣進行同步檢測,並且聚類不影響測量結果。
當厚度電磁(cí)流量計係統在(zài)整個材料寬度上連續移(yí)動時,寬度電磁(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(yuán)時,將測量條帶的寬度。
層(céng)壓板的厚度測量
層壓板(bǎn)的厚度測量是激(jī)光線管道式電磁流量計的另(lìng)一應(yīng)用。然而,涉及穿(chuān)透輻(fú)射的方法不適合於此。
例如,當層壓板由外層板製成且內部具有網狀結構時,輻射法(fǎ)僅測量測量間隙中的材料分數,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(jǐ)何尺寸並識別起伏,這(zhè)些起伏可提供有關在處(chù)理過程中出現的問題的信息。
瓦楞紙和波紋板的厚度測量
在結構化表麵上的測(cè)量是激光輪廓管道式電磁流(liú)量計顯示其強度的地方。材(cái)料的基本厚度和*終產品的總厚度在瓦楞紙或凹版紙的(de)製造中(zhōng)很重要。
不能通過具有較大測量點的方法(例如使(shǐ)用X射線或同位素輻射)或(huò)通(tōng)過具有很小(xiǎo)測量點的方法(fǎ)(例如點形激光三角測量)或什至接觸方法來執行此任(rèn)務。
激光線(xiàn)電磁(cí)流量計的*大線寬可(kě)達64毫米,具體取決於測量範圍。可以對管道式電磁流量計進行定位,以便可以通過激光線可靠地確定(dìng)凹痕峰和片材的(de)基本厚度。這是因為(wéi)用於將(jiāng)壓紋或(huò)凹痕輪廓(kuò)卷成片的卷的幾何形狀是已知的。
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如果存在生產偏差,則將花費金(jīn)錢和時間。高精度的生產監控在生產過程中絕對必不可少,並(bìng)且可以通過使用Micro-Epsilon的激光線管道式電磁流量計來可靠地確保(bǎo)。
鋁生產和加工市場存(cún)在(zài)激烈的競爭,這是一個艱苦的競爭。為了提高競爭力,製造商麵臨許多挑(tiāo)戰。對生產過程的日(rì)益(yì)嚴格的要求包括對原材料使用的(de)優化以(yǐ)及對各種(zhǒng)標準的限製。
測量儀器是遵守(shǒu)法規,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(shēng)產(chǎn)過程中,測量儀器充當可靠(kào),一致且準確的控製單元。
在熱軋和冷軋過程中,與指定尺寸的偏差通常(cháng)發生在生產鏈的開始。厚度和/或寬度的標稱值的(de)波動和偏差會導(dǎo)致不(bú)可接(jiē)受的材料成本以(yǐ)及質量下(xià)降,這增加了生產產品下遊加工的難度,*終導致投訴和重大財務損失。
測量方法比較
三種(zhǒng)不同(tóng)的原理主導著金屬厚度測量領域。*一種是接觸方法,其中*好使用兩個測量頭,一個在(zài)物體上(shàng)方(fāng),一個在物(wù)體下方。
由(yóu)於測量期間(jiān)的接觸,此(cǐ)類設備通常會更快磨損,並在生產過程中產生問題(tí)。另(lìng)外,由於(yú)僅在各個點進行(háng)測量,因此隻能獲得有關厚度變化的(de)近似信息。
放射性方法適用於同(tóng)位(wèi)素(sù)輻射或X射線源,但是它們會被薄板本(běn)身所衰減。發射器用於(yú)發射和接收輻射,發射和(hé)接收到的輻射之間的差用於確(què)定平均厚度。
方法可靠性的提高取決於合金和材料的狀況。另外,還需要進(jìn)行輻(fú)射(shè)防(fáng)護和定期安全(quán)測試的費用,這需要定期(qī)支出。
與其他方法相比,基於激光三(sān)角測量的光學方法具有優勢,因為無需接(jiē)觸即可進行測量,因此(cǐ)不會造成磨損。另外,不管材料的狀況如何,都可以對帶材表麵進行(háng)精確的幾(jǐ)何測量。
Micro-Epsilon的*新厚度測量儀(yí)使用激光線三角測量管道式電磁流量計(輪(lún)廓電磁流量計(jì)),具有更多優勢。如縱向縱切機中所見,由於刀片施加在(zài)鋼帶上(shàng)的力,在(zài)冷鋼帶的加工過程中通常會發生較大的垂(chuí)直運動。
管道式電磁流量計克服了這(zhè)些限製。輪廓電磁流量計產生的較高信(xìn)息密度凸顯了其優勢。激光光斑延伸到輪廓電磁流量計中的一條線,並且通過穿過電磁流量計產生的點雲的“*佳擬合線”獲得測量值(zhí)。
由於所述線的變(biàn)化是(shì)根據幾個部分分辨率(lǜ)的相互(hù)作用來計算的,因此,距離分辨率關係明顯優於點電磁流量(liàng)計。因此,在更大的麵積上可獲得更多的測量(liàng)值,將其平均(jun1)後可提供更(gèng)好(hǎo)的精度。
由於具有(yǒu)*適合的線條特征,因此在較大的測量距離處(chù),線管道式電磁流量計的分辨(biàn)率比點電(diàn)磁流量計的分辨率(lǜ)要好。由於采(cǎi)取了(le)這些措施,在線(xiàn)掃描儀中的工作間隙為190 mm,測量範圍為40 mm,精度為±5 μm,而點電磁(cí)流(liú)量計(jì)在相同範圍內則達到了±25 μm。
解決方案:C型框架和(hé)O型框(kuàng)架係統
恒定的電磁流量計距離對於使用距離管道(dào)式電磁流量計(jì)進行差分厚度測量至關重要(yào)。通常(cháng),使用兩種不同的設計類型,由於它們的(de)形(xíng)狀,它們(men)被稱為C框架或O框架。
電磁流量計固定在C形框架的上下臂上,框(kuàng)架作為一個(gè)整體移動以到達測量位置。通過(guò)增加(jiā)材料寬度,上懸臂的振動敏感性增加(jiā),這使得C型框架*適合包含窄條的應用。
在更換線圈時校準C形框架(jià)時,主(zhǔ)組件會自動移入測量間(jiān)隙,並(bìng)平衡係統以進行新的測量。
C型框架的優點是,在穿線過程中或在危險情況下(xià),由(yóu)於所謂(wèi)的滑雪效應(條帶在一側向上彎曲)或短吻鱷效應(條帶向(xiàng)下和向上彎曲)引起的危險情況下剝離後,可以將C框架從生產線上完(wán)全移除。但是,這需要空間,而服務中心通常不可用。
由於其緊湊的(de)結構,在這裏O型框架是一個更好的選擇。由於恒定的測量(liàng)間隙是此類設備精度(dù)的決定性標(biāo)準,因此O型架具有很多(duō)優勢。此版本基於穩定框架設計,該框(kuàng)架集成在生產線中。
由於采用了堅固的框架,因此可以檢(jiǎn)查*大寬度為4,000 mm的帶鋼的厚度,寬度和輪廓。自動校準單元也(yě)是該版本的一部分。管道式電(diàn)磁(cí)流量計係統在測量過程中連續穿過金屬(shǔ)帶(dài),並在帶材(cái)料的整個寬度上收集輪廓數據。
恒定測量間(jiān)隙
與O形框架相結合的恒定測量間隙是獲(huò)得精確結果的基本前提。使用附(fù)加的位移測量電磁流(liú)量計技術或在(zài)過程(chéng)非關鍵(jiàn)時刻進行迭代校準,可以實現對測量間隙的有效監控。
機架的幾何形狀以(yǐ)及測量間隙均受溫度變化的(de)影(yǐng)響。但是,通(tōng)常,由於與溫度相關的(de)變化緩慢發生,因(yīn)此有足夠的(de)時間可用於采取必要的措施而不會損(sǔn)害製(zhì)造過程。
Micro-Epsilon的“補償框架”**概念在此方麵提供了幫助。為此,在(zài)係統中集成了一個額外的溫(wēn)度固定框架,該框架平行於上下吊(diào)臂運行,每個測量管道式電磁流量計的(de)支撐都通過所謂的補償電磁流量計(jì)擴展。
支撐件與補償框架的距離由這些電磁流量計確定,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距離。可以消除這種變化,並且將測量間隙保持(chí)在非臨界水平上恒定。
縱(zòng)向縱(zòng)剪剪切機的厚(hòu)度測(cè)量和(hé)集成寬度測量(liàng)
除了厚度(dù)測量外,由於線性電磁流量計的高橫向(xiàng)分(fèn)辨率,還可以精確測(cè)量材料的邊緣。可以確定(dìng)縱向縱剪中(zhōng)每個環的橫向輪廓。
然而,這對於具有大測量點的方法可能是困難的(de),因為當狹縫條窄時,該方法的橫向分辨率通常不(bú)足以進行該(gāi)測量。使用基於輪廓掃描儀(yí)的厚度測量(liàng)單元,對(duì)於從帶材上切下並非常接近*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(rán)可以在公差範圍內,而與其相鄰的戒指則不能(néng)出售,或者不屬於相關訂單的一部分。當隻有一個厚度輪廓且其橫向分辨率不精確時(shí),具有可接受(shòu)尺寸的環將不再流通。
邊緣檢測的可能性還可以實現(xiàn)精確的寬度測量。除了用於測量厚度的管道式電磁流量計係統外,*三激光線電磁流量計還集成在係統中並(bìng)且可以獨立定位。因此,可以對條帶的兩個邊緣進行同步檢測,並且聚類不影響測量結果。
當厚度電磁(cí)流量計係統在(zài)整個材料寬度上連續移(yí)動時,寬度電磁(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(yuán)時,將測量條帶的寬度。
層(céng)壓板的厚度測量
層壓板(bǎn)的厚度測量是激(jī)光線管道式電磁流量計的另(lìng)一應(yīng)用。然而,涉及穿(chuān)透輻(fú)射的方法不適合於此。
例如,當層壓板由外層板製成且內部具有網狀結構時,輻射法(fǎ)僅測量測量間隙中的材料分數,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(jǐ)何尺寸並識別起伏,這(zhè)些起伏可提供有關在處(chù)理過程中出現的問題的信息。
瓦楞紙和波紋板的厚度測量
在結構化表麵上的測(cè)量是激光輪廓管道式電磁流(liú)量計顯示其強度的地方。材(cái)料的基本厚度和*終產品的總厚度在瓦楞紙或凹版紙的(de)製造中(zhōng)很重要。
不能通過具有較大測量點的方法(例如使(shǐ)用X射線或同位素輻射)或(huò)通(tōng)過具有很小(xiǎo)測量點的方法(fǎ)(例如點形激光三角測量)或什至接觸方法來執行此任(rèn)務。
激光線(xiàn)電磁(cí)流量計的*大線寬可(kě)達64毫米,具體取決於測量範圍。可以對管道式電磁流量計進行定位,以便可以通過激光線可靠地確定(dìng)凹痕峰和片材的(de)基本厚度。這是因為(wéi)用於將(jiāng)壓紋或(huò)凹痕輪廓(kuò)卷成片的卷的幾何形狀是已知的。
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