德國γ射線測厚儀在中厚板精軋機上的應(yīng)用
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濟鋼中厚板廠精軋機自動厚度控制系統(tǒng)使用德國Radiometrie 公司的RM200 C型γ射線測厚儀對鋼板進(jìn)行厚度測量，可測量厚度為5-50mm的鋼板。該系統(tǒng)對采集的模擬信號進(jìn)行計算機處理，具有自動診斷及人工智能修正功能。做為計算機控制系統(tǒng)LEVEL 1網(wǎng)的厚度值反饋給LEVEL 2網(wǎng)，從而使精軋機AGC壓下控制系統(tǒng)自動調(diào)整軋制壓力及輥縫，保證鋼板成品厚度的準(zhǔn)確性。
2、前言射線測厚儀系統(tǒng)組成及探頭工作原理
2.1 測厚儀控制系統(tǒng)的組成
測厚儀控制系統(tǒng)由C型架、探頭放射源CS137（50Ci）、接收器，遠(yuǎn)程按鈕、計算機操作站、測量系統(tǒng)與計算機通訊接口控制柜、冷卻及供風(fēng)系統(tǒng)。
2.2 探頭工作原理
探頭包括光電倍增器的高壓生成器，測量值處理系統(tǒng)和一個自動溫度補償標(biāo)定系統(tǒng)。測量值的電流信號運用電流積分的原理，并通過I/U信號轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并放大。為保證測量信號在強烈波動以及在長時間溫度變化的情況下保持穩(wěn)定，自動標(biāo)定會把這種波動限制在0.3%的范圍內(nèi)。原理如圖1所示。
圖1 探頭工作原理
3.1 操作界面
操作者在計算機工作站通過計算機HMI（人機交互接口）對測厚儀系統(tǒng)進(jìn)行操作，即C型架的同步、移動操作以及放射源的開/關(guān)操作。系統(tǒng)設(shè)計了多個操作界面來實現(xiàn)不同的功能。如檢測C型架的位置、系統(tǒng)的工作狀態(tài)、鋼板厚度測量數(shù)值及曲線，并可隨時對系統(tǒng)自動進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化校驗等。
3.1.1 操作主界面
在此界面，可以對測厚儀進(jìn)行任何操作，包括：放射源的開/關(guān)，C型架的同步、移動、定位，停止，檢測方式選擇，數(shù)據(jù)輸出顯示等。同時可進(jìn)行探頭的自動校準(zhǔn)操作，在離線位置按下“標(biāo)準(zhǔn)化”按鈕，系統(tǒng)自動進(jìn)行完整的標(biāo)準(zhǔn)化工作，對系統(tǒng)本身進(jìn)行回零標(biāo)定。在離線位置或C型架過熱或過冷時，若無鋼板過來，系統(tǒng)也可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作，當(dāng)鋼板過來時，標(biāo)準(zhǔn)化停止。它的目的其實只是在比較一下放射源開與關(guān)時的輸入信號的輸出電壓值，是否偏差，進(jìn)行調(diào)整，以保證每塊鋼板的檢測數(shù)據(jù)可靠。
3.1.2 側(cè)面曲線界面
在此界面，側(cè)面曲線圖可能直觀的顯示出鋼板在檢測過程中長度方向的每個點厚度值及整個鋼板的厚度分布。可以根據(jù)圖形分析鋼板在軋制過程中哪個部分的厚度超差，及時調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)。
3.1.3 樣片校準(zhǔn)界面
為保證探頭檢測的準(zhǔn)確性，每隔一段時間要用標(biāo)準(zhǔn)純鐵樣片對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。系統(tǒng)會根據(jù)探頭控制電路信號的飄移情況自動給出糾正系數(shù)。一般每月做一次樣片校準(zhǔn)工作。
3.1.4 維護(hù)人員界面
維護(hù)人員可以在此界面中設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，C型架的起始位置，檢測時間間隔、行程控制等。采集并顯示系統(tǒng)工作及靜態(tài)時的測量參數(shù)，如探頭電壓、電流值，脈沖信號等，為系統(tǒng)維護(hù)提供參考數(shù)據(jù)。
3.1.5 原始數(shù)據(jù)輸入界面
在聯(lián)機狀態(tài)下，此界面的參數(shù)通過乙太網(wǎng)直接來自精軋機自動控制系統(tǒng)的LEVEL 2網(wǎng)，包括鋼坯的化學(xué)成分，當(dāng)前軋制溫度，環(huán)境溫度，鋼板尺寸，合金補償系數(shù)，溫度補償系數(shù)等。在單機狀態(tài)下，只能人工進(jìn)行輸入或修改。
3.1.6 數(shù)據(jù)存儲及打印界面
該系統(tǒng)可以自動保存鋼板厚度測量數(shù)據(jù)及曲線圖，并可根據(jù)需要進(jìn)行輸出或打印。
3.2 系統(tǒng)硬件組成
測量的鋼板厚度模擬信號經(jīng)過控制電路處理后送到計算機操作控制站，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號傳送至AGC控制系統(tǒng)，做進(jìn)一步的處理。該系統(tǒng)包括：
3.2.1 處理器單元
用實時處理器對測量值進(jìn)行計算，來實現(xiàn)對探頭和自動診斷系統(tǒng)的控制。處理器單元包括一塊印刷電路板卡，數(shù)據(jù)線、地址線和控制線同時聯(lián)接到計算機主板上。同時使用高速數(shù)率總線控制系統(tǒng)，在任何時候它的配置可以擴大，在面板上有LED指示燈顯示狀態(tài)。
3.2.2 測量、修正和電氣控制系統(tǒng)
測厚儀探頭處理器的這三個功能塊的主要作用：一是接收探頭的信號并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號；二是根據(jù)每個測量方法的運算法則對測量值進(jìn)行格式化；三是根據(jù)不同的操作模式控制探頭和測量設(shè)備的操作。
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