對(duì)造成南京鋼鐵公司線帶廠激光測(cè)厚儀故障頻發(fā)的原因進(jìn)行了分析，制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施，并對(duì)實(shí)施后的效果進(jìn)行了驗(yàn)證。

南京鋼鐵股份有限公司線帶廠激光測(cè)厚儀安裝在精軋出口的三角區(qū)域，用來在線實(shí)時(shí)檢測(cè)熱軋鋼帶成品厚度尺寸，其運(yùn)行的穩(wěn)定性和測(cè)量的準(zhǔn)確性直接影響成品鋼帶的厚度尺寸指標(biāo)，并可減少成品檢驗(yàn)測(cè)量時(shí)間，降低成品檢驗(yàn)工的工作強(qiáng)度，提高作業(yè)率。

一、激光測(cè)厚儀簡(jiǎn)介

激光測(cè)厚儀主要由U型測(cè)量車、計(jì)算機(jī)控制終端、遠(yuǎn)端顯示器、動(dòng)力控制箱、LED顯示器、標(biāo)校尺等部分組成。其工作原理是基于三角測(cè)量的原理。左右兩組激光發(fā)射系統(tǒng)將光斑分別投射到鋼板的左右表面。接收系統(tǒng)將照射光斑的散射光成像于光電轉(zhuǎn)換器件CCD上。計(jì)算機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)計(jì)算出鋼板左右表面的實(shí)時(shí)位置，然后將左右表面位置求差值即可測(cè)量的鋼板瞬時(shí)厚度測(cè)量值。

二、激光測(cè)厚儀故障分析及解決方案

1.激光測(cè)厚儀故障分析

激光測(cè)厚儀由于安裝在成品軋機(jī)機(jī)架后，其工作環(huán)境惡劣，溫度高、水汽大，且測(cè)量導(dǎo)槽處安裝的自由輥的潤(rùn)滑油經(jīng)常飛濺到測(cè)量窗片上，遮擋測(cè)量光路，造成故障頻發(fā)。此外，為防止鋼帶成品劃傷，激光測(cè)厚儀處的導(dǎo)槽已加寬至110mm，遠(yuǎn)超出測(cè)厚儀的設(shè)計(jì)要求40mm，導(dǎo)致鋼帶接近導(dǎo)槽兩側(cè)時(shí)無法測(cè)量，造成了大量漏檢。

2.激光測(cè)厚儀改進(jìn)方案

2.1改進(jìn)測(cè)量車及導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)

將測(cè)量車距高溫導(dǎo)槽的距離從單側(cè)200mm增加到400mm，既降低測(cè)量車的溫度，又避免了鋼帶在導(dǎo)槽內(nèi)運(yùn)行時(shí)甩出的冷卻水飛濺到窗片上影響測(cè)量；將測(cè)量點(diǎn)處導(dǎo)槽寬度由110mm減小到40mm，減少鋼帶在導(dǎo)槽中偏擺、竄動(dòng)引起的測(cè)量誤差；此外，改進(jìn)后測(cè)厚儀處只開了一個(gè)測(cè)量孔，未將導(dǎo)槽切斷，因此不需要安裝自由輥，避免了自由輥潤(rùn)滑油飛濺到測(cè)量窗片上造成的故障。

2.2改進(jìn)測(cè)量窗片結(jié)構(gòu)

將信號(hào)接收窗安裝到測(cè)量車的上半部，與導(dǎo)槽成45°傾角，且信號(hào)發(fā)射窗和信號(hào)接收窗均安裝防護(hù)罩，不僅可以防止冷卻水飛濺到測(cè)量窗片上影響測(cè)量，而且可以消除雜散背景光對(duì)測(cè)量的影響。

2.3改進(jìn)信號(hào)發(fā)射及采集裝置

將測(cè)量激光器升級(jí)為405nm短波長(zhǎng)藍(lán)光低噪聲激光器，充分過濾背景光的影響；優(yōu)化信號(hào)采集系統(tǒng)，采用自動(dòng)跟蹤曝光控制系統(tǒng)，防電磁干擾設(shè)計(jì)；鏡頭改用定焦純鋁設(shè)計(jì)，熱穩(wěn)定性能好，防振性能好。

2.4改進(jìn)標(biāo)校平臺(tái)

原上垂式標(biāo)校平臺(tái)需放置在導(dǎo)槽上進(jìn)行標(biāo)校，由于導(dǎo)槽上表面不平整，造成標(biāo)校尺定位時(shí)間長(zhǎng)，水平度較差，不僅正常標(biāo)校需30min，而且標(biāo)校精度差；改進(jìn)后采用平移式標(biāo)校平臺(tái)，兩端固定在測(cè)量車上，標(biāo)校尺從測(cè)量孔中穿過，易定位，不僅標(biāo)校時(shí)間僅需5min，而且標(biāo)校準(zhǔn)確性高。

2.5改進(jìn)冷卻方式

改進(jìn)前僅采用水冷和風(fēng)冷，冷卻效果差，夏季測(cè)量裝置表面溫度達(dá)到70~80℃，造成測(cè)量裝置因溫度過高而不測(cè)量，故障頻發(fā)；改進(jìn)后增加渦流風(fēng)管降溫，可在輸入冷空氣的同時(shí)將測(cè)量裝置內(nèi)熱空氣抽出，夏季測(cè)量車溫度降至30~40℃，冷卻效果好，避免了測(cè)量裝置高溫帶來的故障。

三、結(jié)束語

從對(duì)激光測(cè)厚儀實(shí)施了以上改進(jìn)后系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，未發(fā)生一起故障，測(cè)量精度從改進(jìn)前的±0.11mm提高至±0.03mm。使軋鋼工和成品檢驗(yàn)工可以通過測(cè)厚儀實(shí)時(shí)監(jiān)控鋼帶厚度尺寸波動(dòng)的情況，減少了鋼帶厚度尺寸出格的風(fēng)險(xiǎn)，有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，獲得更高的市場(chǎng)占有率。