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關(guān)于液體渦輪流量計在鋁廠(chǎng)測量中的應用
點(diǎn)擊次數：2092 發(fā)布時(shí)間：2021-01-13 17:43:56
鋁帶的厚度是鋁帶生產(chǎn)中的重要參數，因為它對進(jìn)一步加工具有重要意義。除帶材厚度外，帶材寬度也起著(zhù)重要作用，尤其是在將材料切成單個(gè)環(huán)時(shí)。
如果存在生產(chǎn)偏差，則將花費金錢(qián)和時(shí)間。高精度的生產(chǎn)監控在生產(chǎn)過(guò)程中絕對必不可少，并且可以通過(guò)使用Micro-Epsilon的激光線(xiàn)液體渦輪流量計來(lái)可靠地確保。
鋁生產(chǎn)和加工市場(chǎng)存在激烈的競爭，這是一個(gè)艱苦的競爭。為了提高競爭力，制造商面臨許多挑戰。對生產(chǎn)過(guò)程的日益嚴格的要求包括對原材料使用的優(yōu)化以及對各種標準的限制。
測量?jì)x器是遵守法規，條件，標準和參數并確保精確測量的**合理且經(jīng)濟的解決方案。在生產(chǎn)過(guò)程中，測量?jì)x器充當可靠，一致且準確的控制單元。
在熱軋和冷軋過(guò)程中，與指定尺寸的偏差通常發(fā)生在生產(chǎn)鏈的開(kāi)始。厚度和/或寬度的標稱(chēng)值的波動(dòng)和偏差會(huì )導致不可接受的材料成本以及質(zhì)量下降，這增加了生產(chǎn)產(chǎn)品下游加工的難度，*終導致投訴和重大財務(wù)損失。
測量方法比較
三種不同的原理主導著(zhù)金屬厚度測量領(lǐng)域。*一種是接觸方法，其中*好使用兩個(gè)測量頭，一個(gè)在物體上方，一個(gè)在物體下方。
由于測量期間的接觸，此類(lèi)設備通常會(huì )更快磨損，并在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題。另外，由于僅在各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量，因此只能獲得有關(guān)厚度變化的近似信息。
放射性方法適用于同位素輻射或X射線(xiàn)源，但是它們會(huì )被薄板本身所衰減。發(fā)射器用于發(fā)射和接收輻射，發(fā)射和接收到的輻射之間的差用于確定平均厚度。
方法可靠性的提高取決于合金和材料的狀況。另外，還需要進(jìn)行輻射防護和定期安全測試的費用，這需要定期支出。
與其他方法相比，基于激光三角測量的光學(xué)方法具有優(yōu)勢，因為無(wú)需接觸即可進(jìn)行測量，因此不會(huì )造成磨損。另外，不管材料的狀況如何，都可以對帶材表面進(jìn)行精確的幾何測量。
Micro-Epsilon的*新厚度測量?jì)x使用激光線(xiàn)三角測量液體渦輪流量計（輪廓電磁流量計），具有更多優(yōu)勢。如縱向縱切機中所見(jiàn)，由于刀片施加在鋼帶上的力，在冷鋼帶的加工過(guò)程中通常會(huì )發(fā)生較大的垂直運動(dòng)。
液體渦輪流量計克服了這些限制。輪廓電磁流量計產(chǎn)生的較高信息密度凸顯了其優(yōu)勢。激光光斑延伸到輪廓電磁流量計中的一條線(xiàn)，并且通過(guò)穿過(guò)電磁流量計產(chǎn)生的點(diǎn)云的“*佳擬合線(xiàn)”獲得測量值。
由于所述線(xiàn)的變化是根據幾個(gè)部分分辨率的相互作用來(lái)計算的，因此，距離分辨率關(guān)系明顯優(yōu)于點(diǎn)電磁流量計。因此，在更大的面積上可獲得更多的測量值，將其平均后可提供更好的精度。
由于具有*適合的線(xiàn)條特征，因此在較大的測量距離處，線(xiàn)液體渦輪流量計的分辨率比點(diǎn)電磁流量計的分辨率要好。由于采取了這些措施，在線(xiàn)掃描儀中的工作間隙為190 mm，測量范圍為40 mm，精度為±5 μm，而點(diǎn)電磁流量計在相同范圍內則達到了±25 μm。
解決方案：C型框架和O型框架系統
恒定的電磁流量計距離對于使用距離液體渦輪流量計進(jìn)行差分厚度測量至關(guān)重要。通常，使用兩種不同的設計類(lèi)型，由于它們的形狀，它們被稱(chēng)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，框架作為一個(gè)整體移動(dòng)以到達測量位置。通過(guò)增加材料寬度，上懸臂的振動(dòng)敏感性增加，這使得C型框架*適合包含窄條的應用。
在更換線(xiàn)圈時(shí)校準C形框架時(shí)，主組件會(huì )自動(dòng)移入測量間隙，并平衡系統以進(jìn)行新的測量。
C型框架的優(yōu)點(diǎn)是，在穿線(xiàn)過(guò)程中或在危險情況下，由于所謂的滑雪效應（條帶在一側向上彎曲）或短吻鱷效應（條帶向下和向上彎曲）引起的危險情況下剝離后，可以將C框架從生產(chǎn)線(xiàn)上完全移除。但是，這需要空間，而服務(wù)中心通常不可用。
由于其緊湊的結構，在這里O型框架是一個(gè)更好的選擇。由于恒定的測量間隙是此類(lèi)設備精度的決定性標準，因此O型架具有很多優(yōu)勢。此版本基于穩定框架設計，該框架集成在生產(chǎn)線(xiàn)中。
由于采用了堅固的框架，因此可以檢查*大寬度為4,000 mm的帶鋼的厚度，寬度和輪廓。自動(dòng)校準單元也是該版本的一部分。液體渦輪流量計系統在測量過(guò)程中連續穿過(guò)金屬帶，并在帶材料的整個(gè)寬度上收集輪廓數據。
恒定測量間隙
與O形框架相結合的恒定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(shù)或在過(guò)程非關(guān)鍵時(shí)刻進(jìn)行迭代校準，可以實(shí)現對測量間隙的有效監控。
機架的幾何形狀以及測量間隙均受溫度變化的影響。但是，通常，由于與溫度相關(guān)的變化緩慢發(fā)生，因此有足夠的時(shí)間可用于采取必要的措施而不會(huì )損害制造過(guò)程。
Micro-Epsilon的“補償框架”**概念在此方面提供了幫助。為此，在系統中集成了一個(gè)額外的溫度固定框架，該框架平行于上下吊臂運行，每個(gè)測量液體渦輪流量計的支撐都通過(guò)所謂的補償電磁流量計擴展。
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?？梢韵@種變化，并且將測量間隙保持在非臨界水平上恒定。
縱向縱剪剪切機的厚度測量和集成寬度測量
除了厚度測量外，由于線(xiàn)性電磁流量計的高橫向分辨率，還可以精確測量材料的邊緣?？梢源_定縱向縱剪中每個(gè)環(huán)的橫向輪廓。
然而，這對于具有大測量點(diǎn)的方法可能是困難的，因為當狹縫條窄時(shí)，該方法的橫向分辨率通常不足以進(jìn)行該測量。使用基于輪廓掃描儀的厚度測量單元，對于從帶材上切下并非常接近*小公差*限的環(huán)，可以提高從卷材獲得的產(chǎn)量。
所生產(chǎn)的戒指仍然可以在公差范圍內，而與其相鄰的戒指則不能出售，或者不屬于相關(guān)訂單的一部分。當只有一個(gè)厚度輪廓且其橫向分辨率不精確時(shí)，具有可接受尺寸的環(huán)將不再流通。
邊緣檢測的可能性還可以實(shí)現精確的寬度測量。除了用于測量厚度的液體渦輪流量計系統外，*三激光線(xiàn)電磁流量計還集成在系統中并且可以獨立定位。因此，可以對條帶的兩個(gè)邊緣進(jìn)行同步檢測，并且聚類(lèi)不影響測量結果。
當厚度電磁流量計系統在整個(gè)材料寬度上連續移動(dòng)時(shí)，寬度電磁流量計位于下一個(gè)切割間隙。當兩個(gè)電磁流量計都檢測到條帶的邊緣時(shí)，將測量條帶的寬度。
層壓板的厚度測量
層壓板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于此。
例如，當層壓板由外層板制成且內部具有網(wǎng)狀結構時(shí)，輻射法僅測量測量間隙中的材料分數，而不測量產(chǎn)品的尺寸精度。激光線(xiàn)掃描儀確定此類(lèi)紙張的幾何尺寸并識別起伏，這些起伏可提供有關(guān)在處理過(guò)程中出現的問(wèn)題的信息。
瓦楞紙和波紋板的厚度測量
在結構化表面上的測量是激光輪廓液體渦輪流量計顯示其強度的地方。材料的基本厚度和*終產(chǎn)品的總厚度在瓦楞紙或凹版紙的制造中很重要。
不能通過(guò)具有較大測量點(diǎn)的方法（例如使用X射線(xiàn)或同位素輻射）或通過(guò)具有很小測量點(diǎn)的方法（例如點(diǎn)形激光三角測量）或什至接觸方法來(lái)執行此任務(wù)。
激光線(xiàn)電磁流量計的*大線(xiàn)寬可達64毫米，具體取決于測量范圍?？梢詫?strong>液體渦輪流量計進(jìn)行定位，以便可以通過(guò)激光線(xiàn)可靠地確定凹痕峰和片材的基本厚度。這是因為用于將壓紋或凹痕輪廓卷成片的卷的幾何形狀是已知的。
如果存在生產(chǎn)偏差，則將花費金錢(qián)和時(shí)間。高精度的生產(chǎn)監控在生產(chǎn)過(guò)程中絕對必不可少，并且可以通過(guò)使用Micro-Epsilon的激光線(xiàn)液體渦輪流量計來(lái)可靠地確保。
鋁生產(chǎn)和加工市場(chǎng)存在激烈的競爭，這是一個(gè)艱苦的競爭。為了提高競爭力，制造商面臨許多挑戰。對生產(chǎn)過(guò)程的日益嚴格的要求包括對原材料使用的優(yōu)化以及對各種標準的限制。
測量?jì)x器是遵守法規，條件，標準和參數并確保精確測量的**合理且經(jīng)濟的解決方案。在生產(chǎn)過(guò)程中，測量?jì)x器充當可靠，一致且準確的控制單元。
在熱軋和冷軋過(guò)程中，與指定尺寸的偏差通常發(fā)生在生產(chǎn)鏈的開(kāi)始。厚度和/或寬度的標稱(chēng)值的波動(dòng)和偏差會(huì )導致不可接受的材料成本以及質(zhì)量下降，這增加了生產(chǎn)產(chǎn)品下游加工的難度，*終導致投訴和重大財務(wù)損失。
測量方法比較
三種不同的原理主導著(zhù)金屬厚度測量領(lǐng)域。*一種是接觸方法，其中*好使用兩個(gè)測量頭，一個(gè)在物體上方，一個(gè)在物體下方。
由于測量期間的接觸，此類(lèi)設備通常會(huì )更快磨損，并在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題。另外，由于僅在各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量，因此只能獲得有關(guān)厚度變化的近似信息。
放射性方法適用于同位素輻射或X射線(xiàn)源，但是它們會(huì )被薄板本身所衰減。發(fā)射器用于發(fā)射和接收輻射，發(fā)射和接收到的輻射之間的差用于確定平均厚度。
方法可靠性的提高取決于合金和材料的狀況。另外，還需要進(jìn)行輻射防護和定期安全測試的費用，這需要定期支出。
與其他方法相比，基于激光三角測量的光學(xué)方法具有優(yōu)勢，因為無(wú)需接觸即可進(jìn)行測量，因此不會(huì )造成磨損。另外，不管材料的狀況如何，都可以對帶材表面進(jìn)行精確的幾何測量。
Micro-Epsilon的*新厚度測量?jì)x使用激光線(xiàn)三角測量液體渦輪流量計（輪廓電磁流量計），具有更多優(yōu)勢。如縱向縱切機中所見(jiàn)，由于刀片施加在鋼帶上的力，在冷鋼帶的加工過(guò)程中通常會(huì )發(fā)生較大的垂直運動(dòng)。
液體渦輪流量計克服了這些限制。輪廓電磁流量計產(chǎn)生的較高信息密度凸顯了其優(yōu)勢。激光光斑延伸到輪廓電磁流量計中的一條線(xiàn)，并且通過(guò)穿過(guò)電磁流量計產(chǎn)生的點(diǎn)云的“*佳擬合線(xiàn)”獲得測量值。
由于所述線(xiàn)的變化是根據幾個(gè)部分分辨率的相互作用來(lái)計算的，因此，距離分辨率關(guān)系明顯優(yōu)于點(diǎn)電磁流量計。因此，在更大的面積上可獲得更多的測量值，將其平均后可提供更好的精度。
由于具有*適合的線(xiàn)條特征，因此在較大的測量距離處，線(xiàn)液體渦輪流量計的分辨率比點(diǎn)電磁流量計的分辨率要好。由于采取了這些措施，在線(xiàn)掃描儀中的工作間隙為190 mm，測量范圍為40 mm，精度為±5 μm，而點(diǎn)電磁流量計在相同范圍內則達到了±25 μm。
解決方案：C型框架和O型框架系統
恒定的電磁流量計距離對于使用距離液體渦輪流量計進(jìn)行差分厚度測量至關(guān)重要。通常，使用兩種不同的設計類(lèi)型，由于它們的形狀，它們被稱(chēng)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，框架作為一個(gè)整體移動(dòng)以到達測量位置。通過(guò)增加材料寬度，上懸臂的振動(dòng)敏感性增加，這使得C型框架*適合包含窄條的應用。
在更換線(xiàn)圈時(shí)校準C形框架時(shí)，主組件會(huì )自動(dòng)移入測量間隙，并平衡系統以進(jìn)行新的測量。
C型框架的優(yōu)點(diǎn)是，在穿線(xiàn)過(guò)程中或在危險情況下，由于所謂的滑雪效應（條帶在一側向上彎曲）或短吻鱷效應（條帶向下和向上彎曲）引起的危險情況下剝離后，可以將C框架從生產(chǎn)線(xiàn)上完全移除。但是，這需要空間，而服務(wù)中心通常不可用。
由于其緊湊的結構，在這里O型框架是一個(gè)更好的選擇。由于恒定的測量間隙是此類(lèi)設備精度的決定性標準，因此O型架具有很多優(yōu)勢。此版本基于穩定框架設計，該框架集成在生產(chǎn)線(xiàn)中。
由于采用了堅固的框架，因此可以檢查*大寬度為4,000 mm的帶鋼的厚度，寬度和輪廓。自動(dòng)校準單元也是該版本的一部分。液體渦輪流量計系統在測量過(guò)程中連續穿過(guò)金屬帶，并在帶材料的整個(gè)寬度上收集輪廓數據。
恒定測量間隙
與O形框架相結合的恒定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(shù)或在過(guò)程非關(guān)鍵時(shí)刻進(jìn)行迭代校準，可以實(shí)現對測量間隙的有效監控。
機架的幾何形狀以及測量間隙均受溫度變化的影響。但是，通常，由于與溫度相關(guān)的變化緩慢發(fā)生，因此有足夠的時(shí)間可用于采取必要的措施而不會(huì )損害制造過(guò)程。
Micro-Epsilon的“補償框架”**概念在此方面提供了幫助。為此，在系統中集成了一個(gè)額外的溫度固定框架，該框架平行于上下吊臂運行，每個(gè)測量液體渦輪流量計的支撐都通過(guò)所謂的補償電磁流量計擴展。
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?？梢韵@種變化，并且將測量間隙保持在非臨界水平上恒定。
縱向縱剪剪切機的厚度測量和集成寬度測量
除了厚度測量外，由于線(xiàn)性電磁流量計的高橫向分辨率，還可以精確測量材料的邊緣?？梢源_定縱向縱剪中每個(gè)環(huán)的橫向輪廓。
然而，這對于具有大測量點(diǎn)的方法可能是困難的，因為當狹縫條窄時(shí)，該方法的橫向分辨率通常不足以進(jìn)行該測量。使用基于輪廓掃描儀的厚度測量單元，對于從帶材上切下并非常接近*小公差*限的環(huán)，可以提高從卷材獲得的產(chǎn)量。
所生產(chǎn)的戒指仍然可以在公差范圍內，而與其相鄰的戒指則不能出售，或者不屬于相關(guān)訂單的一部分。當只有一個(gè)厚度輪廓且其橫向分辨率不精確時(shí)，具有可接受尺寸的環(huán)將不再流通。
邊緣檢測的可能性還可以實(shí)現精確的寬度測量。除了用于測量厚度的液體渦輪流量計系統外，*三激光線(xiàn)電磁流量計還集成在系統中并且可以獨立定位。因此，可以對條帶的兩個(gè)邊緣進(jìn)行同步檢測，并且聚類(lèi)不影響測量結果。
當厚度電磁流量計系統在整個(gè)材料寬度上連續移動(dòng)時(shí)，寬度電磁流量計位于下一個(gè)切割間隙。當兩個(gè)電磁流量計都檢測到條帶的邊緣時(shí)，將測量條帶的寬度。
層壓板的厚度測量
層壓板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于此。
例如，當層壓板由外層板制成且內部具有網(wǎng)狀結構時(shí)，輻射法僅測量測量間隙中的材料分數，而不測量產(chǎn)品的尺寸精度。激光線(xiàn)掃描儀確定此類(lèi)紙張的幾何尺寸并識別起伏，這些起伏可提供有關(guān)在處理過(guò)程中出現的問(wèn)題的信息。
瓦楞紙和波紋板的厚度測量
在結構化表面上的測量是激光輪廓液體渦輪流量計顯示其強度的地方。材料的基本厚度和*終產(chǎn)品的總厚度在瓦楞紙或凹版紙的制造中很重要。
不能通過(guò)具有較大測量點(diǎn)的方法（例如使用X射線(xiàn)或同位素輻射）或通過(guò)具有很小測量點(diǎn)的方法（例如點(diǎn)形激光三角測量）或什至接觸方法來(lái)執行此任務(wù)。
激光線(xiàn)電磁流量計的*大線(xiàn)寬可達64毫米，具體取決于測量范圍?？梢詫?strong>液體渦輪流量計進(jìn)行定位，以便可以通過(guò)激光線(xiàn)可靠地確定凹痕峰和片材的基本厚度。這是因為用于將壓紋或凹痕輪廓卷成片的卷的幾何形狀是已知的。