1、結晶器表面檢測系統(tǒng)介紹

CPL-N100是武漢中飛揚測控工程有限公司開發(fā)的一種新型的結晶器表面鍍層檢測設備。設備采用一臺高精度、高靈敏度的激光測量與定位傳感器，該傳感器以一條固定寬度的激光線掃描的方式來對結晶器銅板進行掃描，實時返回測量數(shù)據(jù)。上位機通過對數(shù)據(jù)的建模分析后給出結晶器鍍層的磨損數(shù)據(jù)情況、以及表面裂紋、表面平整度等數(shù)據(jù)。上位機軟件以數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)曲線和結晶器三維模型圖的表示方式直觀的給用戶反映被檢測結晶器的表面輪廓和鍍層厚度偏差等數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場作業(yè)人員維護保養(yǎng)結晶器提供真實可靠的理論依據(jù)。

1.1檢測原理

結晶器表面鍍層檢測儀是一臺高精度的精密儀器設備，整機包含高精密激光測距傳感器，兩臺數(shù)字伺服電機、編碼器、水平方向滑動絲桿、垂直方向滑動絲桿、校驗臺及控制器等器件組成。該設備具有測量精度高、穩(wěn)定性強、安裝便捷和可觀測性強等諸多優(yōu)勢，適用于各大鋼鐵企業(yè)的連續(xù)鑄造過程中連鑄結晶器的表面鍍層檢測、表面平整度分析、表面探傷、錐度測量等，適用于圓坯、方坯、板坯、異形坯等，應用廣泛，功能強大。

在測量結晶器表面鍍層特性時該儀器是固定于結晶器上方如下圖1所示，設備啟動后自動完成自檢過程，激光測量傳感器自動回到起始零位，然后激光傳感器在數(shù)字伺服電機的驅(qū)動下先沿著結晶器外弧寬面掃描，掃描到距離結晶器窄面200mm（可調(diào)整）的位置時緩慢旋轉(zhuǎn)90度角，轉(zhuǎn)到窄面繼續(xù)掃描，窄面掃描完成后同樣旋轉(zhuǎn)90度角轉(zhuǎn)到結晶器內(nèi)弧寬面繼續(xù)掃描，同樣的方式掃描左側(cè)窄面，掃描完成后回到零點位置，至此完成一周數(shù)據(jù)掃描。然后激光傳感器往下降一段距離繼續(xù)第二周的數(shù)據(jù)掃描，周而復始從結晶器上方一周往下掃描到結晶器下方，完成整個結晶器內(nèi)腔面的掃描工作。

掃描完成后數(shù)據(jù)通過通訊線纜傳輸?shù)缴衔粰C電腦上，上位機軟件把采集到的數(shù)據(jù)導入到模型庫中，通過計算分析得到結晶器的表面鍍層磨損狀況、表面平整度表面裂紋情況、結晶器錐度數(shù)據(jù)等等。為現(xiàn)場生產(chǎn)提供可靠的維修參考數(shù)據(jù)，避免因為設備故障導致現(xiàn)場出現(xiàn)生產(chǎn)事故問題。

1.2使用環(huán)境

結晶器表面鍍層檢測一般是在鋼廠中進行使用，所以檢測儀的使用環(huán)境比較惡劣，面臨多塵埃、多蒸汽、多機械等環(huán)境因素，因此在檢測儀的設計時會考慮密封、耐摔、抗震等要求，延長檢測儀的使用壽命。傳感器本體采用非接觸式激光三角測距傳感器，測量傳感器采用防漏水防油防震結構與設計，適應在連鑄機等惡劣環(huán)境小長期穩(wěn)定使用，采用伺服電機驅(qū)動，準確控制傳感器檢測精度。

1.3系統(tǒng)特點

1.人性化的人機交互界面

2.方便的系統(tǒng)設置

3.便捷式低功耗設計

4.多種規(guī)格兼容檢測結構

5.高速穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸

6.高精度激光掃描測量

7.一鍵測量設計

8.自有網(wǎng)絡無線傳輸

9.小巧輕量化的前端測量

1.4軟件功能描述：

1）顯示內(nèi)容：控制系統(tǒng)顯示器顯示：實際測量值；設定標稱值；結晶器參數(shù)等。

2）軟件功能

  產(chǎn)品參數(shù)設置：可設置結晶器規(guī)格、正負公差、報警參數(shù)等；

  系統(tǒng)參數(shù)設置：可設置故障通道、通信端口、熱膨脹系數(shù)等；

  數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)記錄；歷史數(shù)據(jù)查詢，可查詢某一時刻的尺寸，時間準確到秒；

  報警設置：可設置超差報警的閾值；

  校準功能：測量誤差過大時用標準量塊校準可恢復精度；

  顯示結晶器的鍍層厚度信息；

  可有線連接和無線連接兩種方式；

  鍍層厚度偏差設定；

  模擬位置顯示 結晶器3D圖像、偏差、偏移實時曲線顯示；

  數(shù)據(jù)存儲、記錄、查詢。

1.5產(chǎn)品參數(shù)

傳感器使用壽命≥3年；

測量儀的可靠性達98%以上；

測量范圍：60~400mm

測量精度：0.01mm

光點直徑：1.0x1.5mm（點掃）、1.0x20mm（線掃）

下降步矩：1~200mm/步

測量方式：激光位移測量

測量光束：3200點

運動控制：伺服控制

運動精度：1mm/65536脈沖

單次測量時間：小于2min

電源：DC12V

使用溫度：-20~80℃

設備使用預熱時間：3-5min

抗沖擊性：50G（X、Y、Z軸）

抗振動性：10Hz-55Hz（振幅1.5mm，X、Y、Z軸各2小時）