测厚仪在铝箔生产中的应用论文_常永鹏

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摘要:目前测厚仪的检测技术日趋提升,铝箔生产对测厚仪检测性能的要求也日趋提高,我们在选择、引进先进技术装备的同时,还要对其充分理解和消化吸收,才能使其在实际生产中更大程度地提高生产力。

关键词:测厚仪;铝箔;生产;应用

1 引言

测厚仪(thickness gauge)是用来测量材料及物体厚度的仪表。在工业生产中常用来连续或抽样测量产品的厚度。

2 测厚仪的种类

目前,市场上测厚仪的生产厂家非常多,应用也非常广泛,采用的测量方法不尽相同,主要的测厚方法及应用范围如表1。

3 主要构造组成

本文经过大量市场调研,经过对比分析选择洛阳瑞清生产的X射线测厚仪,其构成主要有以下几个部分:

3.1 X射线发射源及检测装置

采用世界著名品牌的X射线管和高压电源。X射线管装在一个抽真空后注满油的全密封的油箱中保证绝缘和良好冷却,加上传感器具有的温度自动保护与报警功能,从而,提高了X射线管的稳定性和使用寿命。

3.2 控制柜

控制柜负责采集和处理从前置放大器传来的信号,负责测厚仪数据处理和与轧机AGC系统的接口信号输出,为轧机AGC系统提供测厚数据及控制信号。

3.3 用户操作终端

触摸屏用户操作终端包括一个专用的计算机和高分辨率的彩色显示器。可显示整个系统 的检测、设定、偏差值;对系统进行远程设置而不需要操作员的参与,用户通过软件显示页面可以对测厚仪系统进行设置与操作。

3.4 C型架

C 型架为射线源、检测装置等提供一个支撑、移动和定位平台。测厚仪工作时被检测介质从传感系统之间穿过,完成厚度的在线检测。整个系统装置的设计中,充分考虑到了配件安装、设备维护维修的方便性。

3.5 软件及显示页面

用户可以看到的显示页面有:主操作页面和维护页面。主操作页面包括实时厚度曲线、目标厚度、实际厚度、带材长度、自动合金补偿及手动补偿等。维护页面显示系统正常工作时各种参数高压反馈、管电流、灯丝电流、射线源温度等。

3.6 闭环油冷单元

由于铝箔生产中的轧制油主要成分为煤油,水冷却会对轧制油产生污染,影响铝箔产品质量,瑞清测厚仪配备附加选择的闭环油冷却单元,为测厚仪提供最优越的恒定温度环境,延长零件的使用寿命。

射线测厚仪工作原理:Principle of X-ray thickness gauge

(1)物理原理

射线测厚仪是利用射线穿过被测材质时,一部分射线被吸收的原理来检测被测材质的厚度。放射源和核探测器位于被测材质(带材或箔材)的两边,射线穿过被测材质后射入核探测器,其强度被衰减,对于同一种材质,厚度愈大,衰减也愈大。射入核探测器的射线强度I与被测材质厚度d之间的关系可以用下式表示

I=IOe-µm.ρ.d

式中:Io-放射源与核探测器之间只有空气时,核探测器处的射线强度。

e-自然对数的底(e=2.718…)

µm-被测材质的质量吸收系数

ρ-被测材质的密度

上式也可以改写为:

在测量装置的几何尺寸、放射源种类已确定及被测材质相同的条件下,µm和ρ为常数,这时d于I成函数关系。利用电子线路检测出透过被测材质后射入核探测器的射线强度,即可计算出被测材质的厚度值。

(2)物理组成

任何射线性质的测厚仪都应有两部分组成-射线发射部分、射线接收部分。根据射线发射部分的不同,可以分为人工射线测厚仪和同位素测厚仪。象X射线测厚仪及国外正在研制的激光测厚仪都属于人工射线测厚仪,而各种使用某些元素同位素所产生的天然射线的测厚仪,应称为同位素测厚仪。以放射源所采用的同位素不同,有85Kr、90Sr、60Co、241Am等等种类源,根据射线类不同又可分为α、β、γ、中子源等。对于接收部分而言,根据实现方法可分为气体电离法和闪烁法。气体探测器中有盖革-密勒计数管、电离室、多丝正比室等等。闪烁法的探测器有发光晶体和光电转换、放大元件组成。此外还有半导体探测器等等。

4 辐射安全

根据《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》在中华人民共和国境内生产、销售、使用放射性同位素与射线装置的单位,应当依照该办法的规定,完善以下管理规定,取得辐射安全许可证方能使用放射源设备。

(1)设有专门的辐射安全与环境保护管理机构。(2)从事辐射工作的人员必须通过辐射安全和防护专业知识及相关法律法规的培训和考核才能上岗操作、维护等。

(3)配备与辐射类型和辐射水平相适应的防护用品和监测仪器,包括个人剂量测量报警、固定式和便携式辐射监测、表面污染监测、流出物监测等设备。

(4)建立健全的操作规程、岗位职责、辐射防护制度、安全保卫制度、设备检修维护制度、人员培训.制度、台帐管理制度和监测方案。

(5)建立事故应急响应机构,制定应急响应预案和应急人员的培训演习制度,有必要的应急装备和物资准备,有与设计生产规模相适应的事故应急处理能力。

5 结束语

目前测厚仪的检测技术日趋提升,铝箔生产对测厚仪检测性能的要求也日趋提高,我们在选择、引进先进技术装备的同时,还要对其充分理解和消化吸收,才能使其在实际生产中更大程度地提高生产力。

参考文献:

[1]魏运鹏,方伟.新射线测厚仪测量精度影响因素及补偿措施[J].自动化仪表,2011,32(10).

[2]张克敏,王世耕.测厚仪在板带轧制中的应用[J].中国仪器仪表,2006(7).

[3]朱建芬,梁煦宏,陈仁光.智能福細厚仪的测量精度集成处理[J].传感器与微系统,2006,26(5):48-51.

论文作者:常永鹏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/13

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