一种高精度超高温实时测厚装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种用于在超高温环境下，对生产现场的冶金板(卷)材进行实时高精度测厚的装置，属于机械工艺设备自动化的技术领域。
【背景技术】
[0002]目前在有色金属和黑色金属板(卷)材的生产过程中，由于处于高温环境下，难以现场进行高温环境下的测厚。一般是在板(卷)材冷却后，才能通过测量仪器进行厚度检测。这样在生产过程中难以实时反馈控制。而金属板(卷)材的需求量巨大，厂家众多，几乎是24小时不停产作业。在板(卷)材冷却后，如果一旦发现其厚度不满足要求，出现的次品往往是批量的，会造成极大的浪费。
[0003]中国专利CN201220172744.8公开了一种带冷却装置的板(卷)材测厚仪，这种测厚仪不能实时进行检测，而且结构复杂，需要另外增设配套的冷却装置，更重要的是，其测厚仪的探头测量精度受周围温度和湿度变化的影响比较大。
[0004]我国有色金属和钢材等黑色金属原材料大部分依赖进口，成本昂贵。因此严格控制生产工艺，保证产品的高精度，节省材料，确保产品合格格外重要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种高精度超高温实时测厚装置，在冶金行业板(卷)材生产工艺流程中板(卷)材处于红热高温状态时即进行实时检测，并将数据送入微机中进行处理，由此根据计算数据控制生产环节中的厚度控制机构，保证最终生产的板(卷)材符合厚度标准。本发明的另外一个目的是提供一种利用该测厚装置的检测方法。
[0006]本发明的装置采用的技术方案如下:
[0007]一种高精度超高温实时测厚装置，包括激光测距传感器、支架、传输线缆、测量控制分析仪、空压机、送风管道和喷嘴，激光测距传感器成对安装在支架上，并位于板材或卷材的上、下侧，所述支架设置在板材或卷材的生产流程的前端；所述激光测距传感器通过传输线缆连接到测量控制分析仪；所述空压机通过送风管道与喷嘴连接，喷嘴设置在位于板材或卷材下侧的激光测距传感器的上方。
[0008]进一步地，所述激光测距传感器安装于恒温箱中，所述支架外设有真空套管，所述传输线缆外设有高温保护套，所述送风管道外设有高温套管。
[0009]所述喷嘴安装在喷嘴支架上。
[0010]所述激光测距传感器的测量精度为0.1-0.5mm。
[0011]进一步地，所述空压机采用两台，互为备用。
[0012]本发明上述一种高精度超高温实时测厚装置的测量方法，具体工作步骤如下:
[0013](I)开启测量控制分析仪及测控软件，
[0014](2)开启空压机，空压机通过送风管道为喷嘴提供高压气体，保证位于板材或卷材下方的激光测距传感器不受掉落的杂物的影响而造成测量误差，
[0015](3)接通激光测距传感器的电源，激光测距传感器对超高温板材或卷材进行实时厚度测量，
[0016](4)系统工作过程中，各环节的温度处于被监测状态，一旦监测到某环节温度超出许可温度，触发报警装置并在测试分析系统中显示，并发出停工信号，由值班人员进行紧急处理，
[0017](5)测量控制分析仪接收传感器的数据并进行计算和分析，传感器测量的厚度经测控软件通过温差收缩率和材料成份等参数进行计算，得到常温下板材或卷材的厚度值，
[0018](6)测量控制分析仪显示实时温度、板材或卷材的厚度数据、图形的信息，如果板材或卷材的厚度数据偏移理想数据，则测量控制分析仪报警并发出纠正控制指令，如果数据正常，则发出生产指令，进行下一步生产环节。
[0019]本发明的特点是能针对超高温(1300度)的板(卷)材，通过成对安装的激光测距传感器检测冶金钢材的厚度，精度可达0.1-0.5mm ;通过恒温箱保护传感器在正常工作温度范围内工作；通过真空方式保护支架；通过空压机及相应管路，吹除生产过程中掉落下来的铁肩等，防止遮挡传感器激光通道；通过电缆传递检测及控制信号，并输入到测量分析仪，进行精度控制和相应的报警。
[0020]本发明的测量过程自动化高、采样频率高、精度高，反馈控制生产设备可以确保生产的板(卷)材在需要的精度范围内。本发明克服了目前现有技术中精度控制环节滞后，控制精度不高，浪费材料严重及产品废品率居高不下的弊端，具有很好的经济效益和应用前景。具体有以下优点:
[0021](I)能实现生产现场超高温环境下的红热板(卷)材的高精度厚度测量；
[0022](2)检测精度尚达0.1mm?0.5mm，将现有钢材广品的精度等级提尚10倍以上；
[0023](3)通过各种保护措施，确保各测量仪器、支架、线缆的安全；
[0024](4)能高精度自动实时在线监测板(卷)材的厚度，检测数据可以实时反馈控制生产环节，实时判断板(卷)材是否在合格范围之内并进行相应的提示和控制，最大限度地减少了不合格产品的产生，提高经济效益。
【附图说明】
[0025]图1是本发明一种高精度超高温测厚装置的侧面结构图，其中，1-板(卷)材，
2-真空保护支架，3-激光测距传感器，4-测量控制分析仪，5-线缆及保护套，6-空压机，
7-送风管道及保护套，8-喷嘴，9-喷嘴支架。
[0026]图2是本发明一种高精度超高温测厚装置的正面结构图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0028]如图1和2所示，本实施例的测厚装置包括激光测距传感器3、真空保护支架2、线缆及保护套5、测量控制分析仪4、空压机6、送风管道及保护套7、喷嘴8、喷嘴支架9。激光测距传感器3采用两对，分别安装在真空保护支架2上，并位于板(卷)材I的上下侧。激光测距传感器3通过传输线缆连接到测量控制分析仪4，空压机6通过送风管道7与喷嘴8连接，喷嘴8固定在喷嘴支架9上，并设置在位于板(卷)材I下侧的激光测距传