[其他]圓鋼橢圓度在線測量儀

無效

• 申請號: 87212937
• 申請日: 1987-08-25
• 公開（公告）號: CN87212937U
• 公開（公告）日: 1988-07-13
• 發明（設計）人: 戴立鉻
• 申請（專利權）人: 南京工學院
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 南京工學院專利事務所
• 代理人: 沈廉,陸志斌

本實用新型主要用于鋼廠的軋鋼機上對軋制的圓鋼進行橢圓度的測量，屬于鋼材外形測量的技術領域。

目前，一般的大、中、小型鋼廠的圓鋼生產過程中，對圓鋼的尺寸檢測仍然處在離線人工測量的階段，影響了生產的發展和產品質量的提高。現在日本已生產出了圓鋼雙直徑在線測量儀，（如日本東京光音電波（株）生產的測經儀）測量的分辨率為20微米，測量精度為正負50微米，而價格卻非常昂貴。此外，該儀器采用CCD光電測徑技術，由于CCD輸出信號的大小與暴光量（即光強與光照時間之積）成正比，其輸出電平的大小是通過調整光強或有效光照時間實現的。其中有效光照時間是通過驅動信號控制的。一個一維的1728位CCD器件就需要五路驅動源和七種直流工作電平。調試十分復雜，且因人而異，重復性差，要求使用者有較高的技術儲備。

同時，這種傳感器易受雜散光（包括被測物體本身發出的各種光）和光源光噪聲的影響，同時對周圍環境溫度的變化也較敏感，這些情況的存在對儀器的穩定性必然構成影響。

在防止光學窗口污染方面該儀器采用機械擦除并附設凈化空氣噴吹的方法（需要一臺無油壓氣機提供氣源）以保持光學窗口的透光率。但是，氧化鐵屑在高溫時有可能和玻璃窗口發生粘連現象，既不便于清除也不易于清除，即使清除掉也會留下痕跡影響透光；而當氧化鐵屑冷卻時由于機械磨擦又會使窗口玻璃劃傷。因此這種防污染措施是被動的，不能阻止氧化鐵屑及水進入光學窗口。現場使用表明，這種防污染能力是有限的，不能長期勝任。

另外，儀器測量頭體積龐大，裝卸困難，不能適應變更軋制不同品種時拆裝方便的要求。它只能同時測量兩個方位的直徑，借助旋轉才能測量其它兩個方位的直徑，因而不能實現圓鋼通條尺寸橢園度的在線測量。儀器的信號檢測與數據處理部分結構龐雜。

本實用新型的發明目的就是針對以上存在的問題進行設計，從而制造出了一種圓鋼橢圓度在線測量儀，該測量儀不僅結構簡單，調試和操作都很方便，重復性能好，并且使用壽命長。

本實用新型的圓鋼橢圓度在線測量儀主要由檢測部分和信號處理部分所組成。本實用新型的發明要點在于其檢測部分由四個方位的檢測頭所構成，即水平方位，垂直方位以及水平方向上正負45度角方位，其中，水平和垂直這兩組檢測部分安裝在一個框架（1）上，另外的兩組檢測部分安裝在另一個框架（2）上，這兩個框架形狀完全相同，并以同一軸心為圓心，相互錯開45角度安裝在一起，即框架（1）與框架（2）分別安裝在一塊光學平板（14）的兩側，內引導裝置（12）襯在框架里，內引導裝置由三節水冷夾套（9）和一個園筒（10）組成，三個水冷夾套之間的水路由紫鋼管連接，連接線路以不防礙光路為原則。內導引裝置的作用是確保園鋼安全通過傳感器，同時也是防污染措施中的重要組成部分。它是用兩個端蓋（11）固定在本儀器的框架（1）、（2）上的。在垂直方向的檢測部分，激光光線通過光學窗口（4a）并經過小防護罩（5）及大防護罩（6）上的細縫，再經過內引導裝置（12）上的對應細縫（8）穿過被測圓鋼的邊緣，再經過內引導裝置（12）、大防護罩（6）、小防護罩（5）上的細縫，由光學窗口（4b）采集由對面發來的激光信號，然后送往信號處理部分處理。從而得到一個一維的檢測結果。

為了防止氧化鐵屑，水及水蒸氣對光學窗口的污染，本儀器采取了嚴格的防范措施，設計一個特殊結構的壓縮空氣噴吹裝置。首先用一個小防護罩（5）將窗口玻璃（7）封住，再用大防護罩（6）將小防護罩（5）蓋住。它們之間通入壓縮空氣。大、小防護罩的頂部開一細縫，為的是讓掃描光通過，小防護罩（5）的主要作用是防止壓縮空氣中的油和水與窗口玻璃（7）直接接觸時造成污染，因而不必象其它類似設備那樣設置無油壓氣機。同時在防止氧化鐵屑污染方面也起一定的作用。壓縮空氣從大防護罩（6）的開口處以一定的流速噴出后，再經過內導引裝置園筒（10）上的透光細縫（8）吹向園鋼。其它方向的檢測部分（即水平方向以及水平方向正負45度角方向）其工作原理和方式與垂直部分的一樣，只是位置不同而已。