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          關于管道式電磁流量計在鋁廠測量中的應用

          點擊次數:169 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,因為它對進一步加工具有重要意義。除帶材厚度外,帶材寬度也起著重要作用,尤其是在將材料切成單個環時。
          如果存在生產偏差,則將花費金錢和時間。高精度的生產監控在生產過程中絕對必不可少,并且可以通過使用Micro-Epsilon的激光線管道式電磁流量計來可靠地確保。
          鋁生產和加工市場存在激烈的競爭,這是一個艱苦的競爭。為了提高競爭力,制造商面臨許多挑戰。對生產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種標準的限制。
          測量儀器是遵守法規,條件,標準和參數并確保精確測量的唯一合理且經濟的解決方案。在生產過程中,測量儀器充當可靠,一致且準確的控制單元。
          在熱軋和冷軋過程中,與指定尺寸的偏差通常發生在生產鏈的開始。厚度和/或寬度的標稱值的波動和偏差會導致不可接受的材料成本以及質量下降,這增加了生產產品下游加工的難度,最終導致投訴和重大財務損失。
          測量方法比較
          三種不同的原理主導著金屬厚度測量領域。第一種是接觸方法,其中最好使用兩個測量頭,一個在物體上方,一個在物體下方。
          由于測量期間的接觸,此類設備通常會更快磨損,并在生產過程中產生問題。另外,由于僅在各個點進行測量,因此只能獲得有關厚度變化的近似信息。
          放射性方法適用于同位素輻射或X射線源,但是它們會被薄板本身所衰減。發射器用于發射和接收輻射,發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方法具有優勢,因為無需接觸即可進行測量,因此不會造成磨損。另外,不管材料的狀況如何,都可以對帶材表面進行精確的幾何測量。
          Micro-Epsilon的最新厚度測量儀使用激光線三角測量管道式電磁流量計(輪廓電磁流量計),具有更多優勢。如縱向縱切機中所見,由于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直運動。
          管道式電磁流量計克服了這些限制。輪廓電磁流量計產生的較高信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,并且通過穿過電磁流量計產生的點云的“最佳擬合線”獲得測量值。
          由于所述線的變化是根據幾個部分分辨率的相互作用來計算的,因此,距離分辨率關系明顯優于點電磁流量計。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。
          由于具有最適合的線條特征,因此在較大的測量距離處,線管道式電磁流量計的分辨率比點電磁流量計的分辨率要好。由于采取了這些措施,在線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管道式電磁流量計進行差分厚度測量至關重要。通常,使用兩種不同的設計類型,由于它們的形狀,它們被稱為C框架或O框架。
          電磁流量計固定在C形框架的上下臂上,框架作為一個整體移動以到達測量位置。通過增加材料寬度,上懸臂的振動敏感性增加,這使得C型框架最適合包含窄條的應用。
          在更換線圈時校準C形框架時,主組件會自動移入測量間隙,并平衡系統以進行新的測量。
          C型框架的優點是,在穿線過程中或在危險情況下,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框架從生產線上完全移除。但是,這需要空間,而服務中心通常不可用。
          由于其緊湊的結構,在這里O型框架是一個更好的選擇。由于恒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。此版本基于穩定框架設計,該框架集成在生產線中。
          由于采用了堅固的框架,因此可以檢查最大寬度為4,000 mm的帶鋼的厚度,寬度和輪廓。自動校準單元也是該版本的一部分。管道式電磁流量計系統在測量過程中連續穿過金屬帶,并在帶材料的整個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或在過程非關鍵時刻進行迭代校準,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,由于與溫度相關的變化緩慢發生,因此有足夠的時間可用于采取必要的措施而不會損害制造過程。
          Micro-Epsilon的“補償框架”專利概念在此方面提供了幫助。為此,在系統中集成了一個額外的溫度固定框架,該框架平行于上下吊臂運行,每個測量管道式電磁流量計的支撐都通過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。可以消除這種變化,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。可以確定縱向縱剪中每個環的橫向輪廓。
          然而,這對于具有大測量點的方法可能是困難的,因為當狹縫條窄時,該方法的橫向分辨率通常不足以進行該測量。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最小公差極限的環,可以提高從卷材獲得的產量。
          所生產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,或者不屬于相關訂單的一部分。當只有一個厚度輪廓且其橫向分辨率不精確時,具有可接受尺寸的環將不再流通。
          邊緣檢測的可能性還可以實現精確的寬度測量。除了用于測量厚度的管道式電磁流量計系統外,第三激光線電磁流量計還集成在系統中并且可以獨立定位。因此,可以對條帶的兩個邊緣進行同步檢測,并且聚類不影響測量結果。
          當厚度電磁流量計系統在整個材料寬度上連續移動時,寬度電磁流量計位于下一個切割間隙。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
          層壓板的厚度測量是激光線管道式電磁流量計的另一應用。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狀結構時,輻射法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的幾何尺寸并識別起伏,這些起伏可提供有關在處理過程中出現的問題的信息。
          瓦楞紙和波紋板的厚度測量
          在結構化表面上的測量是激光輪廓管道式電磁流量計顯示其強度的地方。材料的基本厚度和最終產品的總厚度在瓦楞紙或凹版紙的制造中很重要。
          不能通過具有較大測量點的方法(例如使用X射線或同位素輻射)或通過具有很小測量點的方法(例如點形激光三角測量)或什至接觸方法來執行此任務。
          激光線電磁流量計的最大線寬可達64毫米,具體取決于測量范圍。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。

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