摘要：热轧圆钢在线检测，能实时得到其外径尺寸，减少废品的产生，对生产系统具有极大的指导意义。本文就圆钢使用的在线测径系统进行了介绍。

关键词：测径；CCD；

引言

热轧圆钢的规格为5.5-250毫米，其中，5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆供应，常用作钢筋、螺栓及各种机械零件：大于25毫米的热轧圆钢，主要用于制造机械零件或作无缝钢管坯。具有淬透性好、硬度高、耐磨性好、热处理变形小等优点，常用于制作承受重负荷、生产批量大、形状复杂的冷作模具。但该Q345B低合金圆钢在使用过程中容易出现脆性大等问题。常见的工艺有锻造预热淬火、固溶双细化工艺、降温淬火、等温淬火等。

热轧圆钢在线测径系统需要解决动态测量、高温测量、在线测量、环境恶劣等问题，因此在测径仪的研发中，至少需要解决以上问题。

1、轧钢生产线的在线检测目的

1.1、做到动态实时测量，在轧钢过程中对产品逐一地进行非接触测量，及时发现问题，解决问题，减少废品率，提高成材率。

1.2、替代传统的人工测量方式，从原来人工随机抽査过渡到百分之百全检，既提高了产品的质量又减轻了工人的劳动强度。

1.3、是实现国际上普遍采用的负公差轧制的拫本保证，可节约原材料，提高经济效益。

2、系统构成

线材测径仪的热轧圆钢在线测径系统主要对轧制过程中的热轧圆钢实现在线连续测量，测量是以非接触式形式进行的。

2.1、主要组成部份

线材测径仪是光学测量设备，利用线阵CCD进行测量，其系统是集光学、机械、电子电路、通讯和计算机软件技术为一身的成套设备。

设备组成：

热轧圆钢在线测径系统主要由测径仪、主控机柜、报警单元、光缆通讯单元、现场LED显示屏、高压离心通风机、备用小车等组成。

2.2、测径仪的工作模式及工作过程

测径仪工作时，由CCD成像法的光学测头捕捉被测物的光学信号，使被测物在CCD芯片上成像；CCD芯片再将光学信号转换成电信号；电信号通过模数转换后形成数字信号传输给工控机进行计算、曲线拟合等复杂运算。运算结果将同时在主控室LCD液晶显示器和现场LED显示屏上显示。

由于测量敏感器采用CCD器件，因此无需任何运动部件，反应速度快，可靠性高，环境适应能力强。

2.3、CCD器件简介

CCD器件是一种电荷耦合器件，具有自扫描的能力。（如下图所示），它由光敏元、光栅、移位寄存器和输出电路组成，当光敏元被光照完成积分后，打开光栅，电荷就由光敏元转移到移位寄存器，后由脉冲驱动将电荷转移到输出电咯输出，并分成A、B两路。

3、本系统主要技术特点

3.1、具有较大的抗恶略环境能力

由于现场测径仪安装在离轧机出口1.2米处。因此具有高温、水汽、氧化铁皮、强磁场干扰，因此在测径仪中采用了一系列技术措施，解决了干扰问题。并采用正压分流冷却防尘技术，解决了高温检测的问题。

3.2、具有温度校正功能

当轧件的温度波动后，系统能自动识别，并对运算参数进行修正，换算成常态温度尺寸。

3.4、具备参数设置功能

产品参数设置：可设置产品规格、正负公差、材料密度等参数；

系统参数设置：可设置故障通道、通信端口、冷热系数、系统的校零等；

报警设置：可设置超差、超温报警的形式和阈值。

3.5、可检测缺陷

线材测径仪测量为八向检测，全方位测量，能够测量八组外径尺寸，并对圆钢的常见缺陷进行检测如：“耳子”、“错辊”等。

3.6、具有专业的软件系统

专为圆钢检测研发的软件系统，能实时显示测量的数值，并对测量的整体截面图、趋势图、波动图、缺陷图进行显示，从而实现圆钢生产的分析与处理。

3.7、采用工业专用的工控机进行计算

为了提高测径仪的环境适应性和性能稳定性，研发出的电路系统直接将采集到的原始数据传送至工控机计算。在测径仪及其安装现场只有一个信号采集电路和一些简单的通讯设施，避免了高温、粉尘和电磁干扰对计算电路的影响，提高了测径仪对现场环境的适应性。同时，减少了计算电路也等于减少了一个出故障的环节，使得全套设备的运行稳定性大大提高。

结语

热轧圆钢在线测径系统的研制成功，解决了在线检测中的一大难题，当轧钢过程中发生尺中偏差时，立即发出声光报警信号，同时大屏幕显示屏上也提示超差报警信息，多种方式通知调整工人，迅速对尺寸进行调整，减少了产品的废品率，为负偏差轧制提供了准确的依据。改变了人工测量方法，使测量精度大为提高，为今后组成轧机自动调整装置扫除了一大障碍。

热轧圆钢在线检测系统更适应于轧钢在线检测，系统具有实时温度校正功能，克服了目标温度不均匀引起的测量误差，系统采用了独特的方法减少和克服了目标运动对测量造成的误差。

线材测径仪的研制成功，为我国热轧轧圆钢在线检测提供了一种新的有效手段，其技术特点对于钢铁工业的在线测量有着重要的意义。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写