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激光測量—在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用
摘要：激光傳感器日益成為在鋼鐵工業(yè)領(lǐng)域中普遍應(yīng)用于鑄造，加工、焊接及機(jī)器人等方面的測量工具。它主要針對金屬工藝中小尺寸、高頻率的測量需求，用于質(zhì)量監(jiān)測，不需直接接觸金屬表面而幾乎在任何環(huán)境下進(jìn)行操作。
水平連鑄控制
鑄造工藝自動化的提高要求越來越精確控制水平連鑄。填級測量很大程度上依賴于不同種類漂浮系統(tǒng)。但由于這些系統(tǒng)直接接觸熔體表面，由于粘接熔體而容易失效。而無接觸激光系統(tǒng)提供了完美的解決方案：不直接接觸熔體的自由測量特性并提供許多其它優(yōu)點(diǎn)，比如在金屬表面以較大距離進(jìn)行大范圍測量。主要應(yīng)用領(lǐng)域是熔爐水平連鑄的監(jiān)控，如連鑄殼、檐槽，聯(lián)接件和模具。
厚度測量
布置兩個傳感器是進(jìn)行厚度測量的基礎(chǔ)。首先為一個滾筒指定原點(diǎn)，產(chǎn)品在滾筒上移動，與轉(zhuǎn)軸接觸的一面被作為零點(diǎn)，接下來的測量是相對于零點(diǎn)測出一個厚度值。另一種厚度測量，產(chǎn)品在位于其上方和下方的兩個傳感器之間移動，兩個傳感器測出的距離差得出產(chǎn)品的厚度值，這種測量裝置的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品可以在傳送時上下振動時不會發(fā)生測量誤差�？諝饫鋮s的OPTIMESS傳感器可以對高溫材料進(jìn)行測量。穿梭厚度測量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)不同軌道的固定厚度測量。
幾何測量
如果產(chǎn)品除厚度外，還需測量寬度、長度和邊角，則可以采用點(diǎn)測OPTIMESS和OPTISCAN掃描儀。長度---由無接觸長度測量系統(tǒng)獨(dú)立進(jìn)行整板幾何測量，兩個各位于產(chǎn)品上方和下方的掃描儀檢測厚度和輪廓，位于產(chǎn)品兩側(cè)的兩個點(diǎn)測OPTIMESS傳感器測定寬度。鋼板外形在整板通過在測量架下移動而持續(xù)測量。
水平度測量
水平度是板材的一個重要質(zhì)量指標(biāo)。自動化測量和控制系統(tǒng)集成在滾動線上監(jiān)控水平度。高精度測量軸對這些車間進(jìn)行控制是必要的。這種測量軸可以實(shí)現(xiàn)無接觸激光在線測量。由于OPTIMESS傳感器帶寬高達(dá)10KHZ，高精度外形測量甚至可在高速在線進(jìn)行。在工廠現(xiàn)場，熱端采用三個OPTIMESS傳感器測量水平度（邊部—中間—邊部），或者在冷端在兩級高速軌道上測量，在這兩種情況下產(chǎn)品表面外形由激光傳感器檢測并用計算機(jī)付立葉軟件進(jìn)行分析評估和顯示。
焊接接縫測量
在航空航天工業(yè)中，焊接高強(qiáng)度鋁合金件時，焊接縫的尺寸和幾何位置意義重大。在激光焊接系統(tǒng)中采用兩個OPTISCAN傳感器，檢測焊接尺寸并準(zhǔn)確記錄存檔焊接件位置，可實(shí)現(xiàn)焊接件在線檢測。另一種主要應(yīng)用領(lǐng)域是焊接汽車鋼板的重疊或間隙檢測，單塊板材靠錫焊或激光焊接在一起。以上兩種情況，觀察檢測非常細(xì)小的公差在整個焊接過程中是非常重要的。因此，恰當(dāng)?shù)膫鞲衅鞅仨殤?yīng)用于掃描焊接線，這時大量應(yīng)用OPTIMESS或OPTISCAN傳感器，焊接位置通過先進(jìn)的傳感器傳送焊接控制系統(tǒng)并予以調(diào)節(jié)焊接頭。
直徑測量/彎曲半徑的確定
影子法激光測量系統(tǒng)通常測量直徑范圍為300毫米。特殊的OPTIMESS傳感器可用于更大的直徑測量，一個裝配兩個接收器的OPTIMESS傳感器，可測量一個半徑在兩米之內(nèi)的鋼板，兩個接收器可將測量精確度提高兩倍。應(yīng)用裝載在冷卻室內(nèi)的四個OPTIMESS傳感器測量直徑可達(dá)8米。三個傳感器可從金屬管上固定端起測量距離，同時測量直徑，在高溫紅熱的表面上測量也可進(jìn)行。
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