单点式X光机.doc

IMS单点式测厚仪
技术说明书

内容

1. 系统描述
1.1 测量位置
1.2 中央测量单元（中央机柜）—测量信号的处理

2技术说明
2.1 工艺流程
2.2 产品参数
2.3 C型架数据

2.4 测厚仪性能数据
2.4.1 测试条件
2.4.2 影响测厚仪性能的因素
2.4.3 测厚仪性能

3 输入输出信号
3.1 测厚仪数据设定
3.2 输入信号
3.3 输出信号

4 条件和说明
4.1电缆/管线的长度
4.2 环境条件
4.3 说明 11

5 公共设施（电力，压缩空气和水）

6 供货范围
6.1 测厚设备

6.2 安装调试和培训
6.3 不包含内容 16
6.4 设备重量

1 系统描述
全套测厚系统包括以下主要设备。

前端，C型架—包括一个测量点和放大器。
水冷循环单元—密封式C型架二次水冷循环。
中央处理单元—包括IMS MEVINET 数据管理和处理系统，和X光机控制单元。
操作台—操作者通过键盘和显示器与测厚系统进行对话。
现场操作面板—校准和C型架的操作。
电缆和管线—连接IMS各设备。

1.1 测量位置
测量位置： 见图6120 M1 或 M2
测量位置处有C型架和上方单轨运输系统。也可提供安装在地面上的驱动系统。测点安装在C型架上。

1.2 中央处理单元—测得信的处理。
IMS MEVINET 数据处理，管理和图象化显示系统。

l 测得数据的评估和处理
l 测得数据的图象化显示
l 信号传输与信号通信
C型架上装有高温计为温度校准提供温度值

2. 技术说明

2.1 工艺流程
l 钢板热轧生产线
2.2 产品参数

材料

中钢， MSLA钢，耐磨钢，不锈钢被测表面须清洁无铁锁和水
板材产品技术说明

l 厚度 2.5-50mm
l 宽度 700-3,200mm
l 温度-同卷板 600-1,050℃
l 速度 2-12m/s
l 左右移动 须被告之

2.3 C型架数据
C型架
型号 71MG 12, 不锈钢, 水冷
图纸 6120M1
开口高度 2,100
被测钢板高度位置 225mm
喉部深度 2,000mm
驱动 电机(380V,3相,50Hz)
驱动速度 Ca 8m/min
拖动距离（在线离线距离） 依情况而定
能源供应 通过履带供应
l 电缆
l 水冷管线
l 压缩空气管线
板材中心线
测量点
中心线 固定测量
准直孔 圆形设计
温度 高温计测量
辐射源
X光管 金属陶瓷×光管 最大功率225KV 额定160kv
管电流 3mA
辐射源快门
单元
型号 包含BS装置的TRXX
防辐厚度 7.5mm 重金属(钨)
快门操作 气功
探测装置
型号 KG60Am
数量 6
只有当测量或校准时,快门打开,辐射源才进行辐射.

2.4 测厚仪性能数据
以下因素将影响测厚仪的测量性能

2.4.1 测试条件
l 测厚仪在预热后准备好
l 已进行全面校准

2.4.2 影响测量性能的因素
l C型架开口高度空间温度变化 每10度变化20μm
l 氧化皮/水 由氧化皮的密度和吸收系数决定
钢△S= 氧化皮厚度×密度
钢材密度
l 钢板的倾斜 由与辐射光束之间的倾角决定
l 钢板高度位置平行变化 从正常位置变化100mm时的厚度变化为0.1%
l 错误的数据设定 冷板厚度由热板厚度经过合金因素，温度因素和
由设定温度计算而得的膨胀系数修正后得到。

2.4.3 测厚仪性能
测量范围
2.5-50mm
开口高度
2,100mm
测量位置处的测量面积
l 测量高度2,100mm
中心线测量，测点直径40mm

时间常数 TC
ATC+DTC
模拟时间常数ATC
10ms（最小值）
数字时间常数 DTC
0…100s, 该参数在中央处理器单元可调
测量精度
（复现率+线性率）
≤±0.1 ，在 2.5到30 mm范围内
± 0.1 %—± 0.3在30到50mm范围内
统计误差（2σ,时间常数, 40ms）
中心线测点
≤±0.1 ，在 2.5到30 mm范围内
± 0.1 %—± 0.2%在30到40 mm
± 0.2% —± 0.4%在40到50mm
漂移（样片10mm）
≤± 0.1 %(12小时测试环境稳定良好)
取样率
10 ms
测量信号的处理
输出刷新速度
每10ms 提供一次前n个值的均值
参数 n可调 n=1…64

2.5 测量信号的处理
l 获取测量模拟信号
l 模拟输入到数字输出的转换
l 测厚仪自动校准

零点检查（快门关闭）
只要快门关闭，测厚仪将随时自动对系统内模拟电子设备的偏移进行修正
标准化（快门打开，测试区域无板材）
辐射源老化，测量表面的油渍，生锈，测量空间的温度的修正。
每块板材测量完后自动进行标准化，或手动要求执行。
只有校准过程中的条件没有变化时，计算所得的校准因素才是可信的。
BS单位因素检查（刻度检查）——通过C型架中的刻度校准装置进行。这种刻度校准应用于所有测量途径的单位校准。
当按下该刻度校准钮——在中央处理单元或其他地方——一块样板就会被自动放到辐射光束中进行校准，每个测点的刻度校准装置都是完全含在C 型架内的。
l 线性化
线性化在由零点和标准化因素限制的测量特性上分段进行。吸收因素保证了在整个测量范围内可以进行代数线性化分段计算。
l 平均值的生成——信号集成（参数可调）
l 材料标准
冷板厚度由热板厚度，及对合金因素，板材温度，膨胀效应的修正决定。
——修正因素包括：
合金修正（密度） --20┄0┄+20%
温度修正 0┄1,100℃
膨胀因素修正 计算机内可存储9个客户膨胀曲线
——输入修正 分别输入
——合金因素
——膨胀值或通过设置合金识别号
l 输入信号进入
l 输出信号产生
l 确定板长——对于纵截面显示
—— 线速度×测量时间
——计算区间=测量区间—（测点宽度+尾部长度）
测点宽度=可调
尾部长度=外部控制
l 无效方式（仅用于中心线测量）
中心线测点的任何错误信号将被测厚仪计算机中的渠道函数自动弃用。被弃用的信号会被彩色显示器显示。
l 客户——IMS I/O 接口
模拟量范围　 0-10V/10mA和±１０V/10mA
所有输入，输出范围均可调
所有输出信号都单独输出
分辨率：　10V=14位（输入信号）
10V=12位（输出信号
数字I/O:
干净，不带电接触器N/C（常闭）
接触器负荷：——输入： ≤30VDC,最大0.1A
——输出： ≤380V， 最大4 A
或Opto耦合输出：
负荷：24V, 最大100mA
串口通信——客户≤—≥IMS
乙态网——TCP/IP(连接说明：10base5),RS232C(BSC Contention), IOMA电流环，或BCD并型I/O都随IMS测量设备提供。电流环说明如下：
——TTY 20mA, 2400-9600 Band, 协议3964R
IMS测厚仪计算机与外围设备如键盘，打印机间的串口，通信用如下技术：
TTY29mA,9600 Band
l 测量数据的显示
可视化输出显示
IMS计算机到外部显示器
l C型架驱动控制
C型架驱动功能由供应控制单元的按钕内部控制或由远程面板控制。其他驱动可根据在工厂中的具体位置加入到驱动控制系统来。
l 测量点的驱动控制
两个边测点可以单独启动——内部通过中央处理单元上的按钮。外部通过控制台操作。
l 测点驱动速度由各自的变频器控制
l 快门操作
内部控制（服务方式）
可由中央处理单元的按钮控制，也可由供应单元来控制外部控制
外部控制
一个外部接触器来控制快门打开，在板材进入测量空间前启动该接触器使快门打开。快门在板材离开测量空间后，和完成标准化自动关闭。
不论C型架状态如何，只要任何“快门关闭”按钕或接触器被启动，快门都将立即关闭。
l 系统参数的调整

l 错误信息
错误/误差信息可在显示器上显示，打印出来（如显示器坏）或传给主机如需要的话。
1． 输入/输出信号
3.1 测厚仪数据设置（从控制台的操作端）
自动方式设置数据（从主机）
测得数据到主机（从测量系统）
测厚仪数据设置 串口通信
产品编号（板材号） × × ××× × ×
待测厚度 × ×.××× mm
合金修正 ×， × ××(××)
待测板材宽度 × × ×× mm
参考温度 × × ×× ℃
允许误差（基于待测厚度） × × ×××mm #
其他值 × × × #
# 如果需要

3．2 输入信号
客户 ……> IMS
l 模拟量
板材速度
板材宽度偏差， +/—10V= +/-25mm
板材—中心线偏差（跟踪），+10/-10V= +/-500mm
l 数字量
紧急停车： C型架和测点驱动被锁住
快门关闭并且撤消快门打开许可指令
C型架向前/向后（额外驱动信号也可）
快门关闭（额外互锁控制信号也可）
外部条件——宽度测量仪（如果有）
系统准备好
板材已在测厚仪中
l 串口通信
同3.1
３.3 输出信号（IMS>>>>客户）
l 模拟量

1Χ待测厚度偏移　　　　　　　±“K”mm（K是离散可调的范围）
1Χ绝对厚度　　　　　　　　　０－50mm
1Χ 板材温度　　　　　　　　　　700-1,200℃
其他输出——如需要　　　　　　　　可讨论

l 数字量
状态信息
说明
有效模拟信号
（如要求）所有的输出信号
快门开关

系统准备好／状态良好

板材在测厚仪中

关键性/非关键性错误
普通错误报警
测量位置－过热

外加12个用户配置输出
送货后４个月内确定

l 串行数据传输　　　　　　　数据传输打印机
打印机——　　　　固定安装（在控制台或其他地方）
接受外部命令进行打印
1. 板材测试完成报告＝自动打印（该功能可不选）
2. 在板材测试中选择打印图象——单独的控制命令
3. 特殊打印（显示失败时）
l 图象数据的传输
显示器显示：　　所有图象的时间和日期
　　　　　　　　语言：英语／德语

——操作图象
l 图象１　　　　　　纵截面
＃　上部图象区　　　　纵截面
可用不同颜色显示纵截面
计算过程中：
——实际曲线
　　　　　　　　　　　　——最终曲线
　　　　　　　　　　　　　计算完成后
　　　　　　　　　　　　——整个计算区域的均值
　　　　　　　　　　　　X/Y轴——单位可变
　＃　下部图象区　　　　纵截面
　　　　　　　　　　　　可用不同颜色显示
　　　　　　　　　　　　――　待测厚度偏移，—中心线
　　　　　　　　　　　　——　待测厚度偏移，－边缘测点 DS/OS
* 实际，实时值
X轴： 自动调整单位长度，占满整个坐标
Y轴：单位长度由光标控制
数字文体（叠加）
——日期/时间
——简明状态信息
——数据设置
——关键性/非关键性错误
——测得/计算值
——测点位置
*图2/3/5
* 图6 错误图表
图表显示 所有关键性和非关键性错误的错误号和报警接受设备
* 图7 档案： 纵截面轮廓
最近的10张操作图（图1）被存储，并可供查阅
图7-01 是最近的图象
（档案图象不含以下数据）
——“下一个”板材的设置数据
——实际，实时值）

* 图8 Legend
操作图中所有缩写的解释

4条件/说明
4.1电缆和管线的长度
IMS测厚仪主要设备之间的电缆，管线长度
l 测点 水冷单元 最长 .20m
l 测点 X光控制单元 最长120m
l 测点 中央处理单元 按要求
l 中央处理单元 控制台 按要求
l 中央处理单元 主机 按要求
*建议将所有工作单元板在一个测量屋(measuring house)中 （如可能）

4．2 良好的条件
l C型架 如需要这些设备可安装在轧钢车间
水冷单元
现场面板
l 电力分配单元 良好的空气温度 最高40℃
X光控制单元 温度 最高93%
中央处理单元 积灰限制，根据欧洲标准
l 外国设备 空气温度 最高40℃
温度 最高80%
灰尘堆积，与控制台环境需求相同

4．3 说明
必须确保被测板材清洁，无铁屑和水
我们的报价和说明不包括任何防热，cobble防护的。当然我们可以提供相关设备的设计。我们认为最好能把C型架装在一个尺寸合适的测量屋中。其他在线测量设备也可放在这个测量屋中。一个测量屋可给所有的在线测量设备提供良好的工作环境。当然，如果不能做这么一个测量屋，在通常轧钢环境，本测厚仪也可以良好工作。IMS可提供多种显示格式。根据客户的要求，来设计操作和服务图象。所有有关材料范围的信息须在送货前3到4个月提交给IMS，从而确保调试时所有相应修正已输入测厚仪的计算机。测厚仪在出厂前IMS会进行全面的测试。
5 公共设施要求（电力，压缩空气和水 ）
5．1 电力 1×3相 380V, 50Hz, ca 17KVA的鼓风机
1×3相 380V, 50Hz, ca 5KVA的主测系统
1×230V 50Hz, ca 1KVA ( 照明和服务插口)
——相应替代电源也可
MMI单元由安装当地个提供， 220V, 50Hz
最大允许电压波动 ±10%
最大允许电压频率波动 ±5%

5．2 压缩空气和冷却水
用来操作快门，请洗用的压缩空气和C型架用的冷却水多由客户自己提供。

5．2．1 压缩空气
l 压力 4.5 ——8Bar
——干燥清洁空气用来操作快门和参考板
——干燥清洁空气用来保持C型架正压和进行空气清洗。
l 消耗量 快门操作 最少300L/h （升/小时）
C型架正压和空气清洗 ca 1,500 l/min （升/分）
5.2.2 冷却水主循环
l 品质 清洁和过滤后的工业用水，或饮用水品质
l 流量 ca 4m3/h
l 温度 ≤35℃
l 压力 >3Bar ＜10bar
冷却水=次循环 (封闭热交换系统)
l 容积 ca, 350升
l 来源 主循环
供应控制单元控制二次循环冷却水的压力,流量和温度.如有问题,会显示在IMS的操作和错误图表中.

6. 供货范围
6.1 测量设备

项目 数量 描述
1,000 1 不锈钢，水冷C型架
型号TIMG12,不锈钢结构
基本结构见6120 M1
有
l X光测量系统——下祥
l 电机驱动（C型架）
l 行程极限开关
l C型架，温度和气流监测
管线输送履带。
安装连线，调试

包含1,011到1,040的项目
1,010 1 壳内的水冷X光管
电力气动刻度校准装置

1,011 1 160KV X光发生器，带高压电缆
在C型架后部竖直安装

1,020 6 电离室 KG60/AM
中心线测点6个电离室带瞄准功能

1,030 1 数字式测量传感器
型号TIEU XX, 多通道设计
安装在C型架后部
C 型架内部数模转换
所有离子器件均已绝缘

1,040 1 高温计，用来测量板材温度

1,100 2 快门指示器见图5951-01/02
尺寸760mm×760mm×210mm
由以下3（亮灯）部分组成
1． 辐射源信号
2． X光开
3． 快门开
4． 快门关

1,500 1 水冷和压缩空气单元
如图：4311-11M1
尺寸：2,200mm×1,200mm×600mm 带电缆座
包含：
l 二次水冷循环设备
—— 2个热交换器
—— 所须关断阀门
l 压缩空气调节器/过滤站

测量信号的处理系统

2,000 1 中央处理单元
尺寸：2,200mm×1,200mm×600mm
见图90-00-101，第一页 图1 带电缆座
包含：
l IMS MEVinet 数据处理，管理图象化显示系统
l X光机控制单元
l 输入/输出信号的设备
l 输出分离器
l 视频/串行/网络接口
l 内部操作面板/彩显/键盘
l 现场/远程开关
l 电力分配及保护装置

3,100 1 彩显和键盘
17"
型号：待定

3,200 1 彩图打印机：HP Deskjet 980

3,300 1 现场操作终端MT-80
通过串口与测量系统计算机相连

4,000 1 电缆及管线
电缆型号：根据需要
电缆长度：见4.1

5,000 1 校准板材：带板材座
8块 尺寸：4×10mm，1×5mm, 2×2mm, 1×1mm

6,000 1 文件（英文/德文）
包括：1A3份电路及连线图
l 1份白纸的A3电路及连线图
l 3份使用/维护手册包含A4的电路及连线图
l 所有文件和图纸都提供光盘

6.2 安装调试和培训

项目 数量 描述
7,000 系统安装监理，调试和培训

7,100 1 C型架的安装监理
3个工时

7,200 1 调试（系统工程师和软件工程师）
技术员
6个工时
包括：
安装检查
功能测试
系统校准
修正与客户机的数据通讯
测试测厚仪性能
接受时间/准备报告

8,300 1 现场培训，由系统和调试工程师进行（5天）

9,000 客户培训细节
时间：5天
培训资料
辐射理论及测厚仪应用
测厚系统文件
操作和维护手册
安全防辐射手册

6.3 不包含项目
测量屋
防 Cobble/防热层( IMS提供设计)
Apron板(可提供设计)
电力供应包括接地保护(必要时)
客户的输入(参考3.2)
评估IMS 测厚仪性能的常规测量设备(图象记录仪,示波器,通信数据分析
仪,辐射计量仪等)

6.4 设备重量
全套 C型架 3,000kg
快门 10kg
水冷单元 350kg
中央处理器单元 350kg
显示器 30 kg
打印机 20 kg
操作终端MT-80 5kg
12