隨著帶鋼軋制自動化水平和用戶要求的提高，對生產(chǎn)過程中的檢測水平和過程質(zhì)量控制的要求也越來越高。而在軋鋼工業(yè)中，熱軋過程是整個(gè)軋鋼過程中的第一道軋制工藝，熱軋質(zhì)量的好壞尤其是厚度的均勻性，直接影響到以后冷軋的軋制質(zhì)量和工藝。如果能將熱軋厚鋼板的厚度控制在一定厚度范圍內(nèi)，不僅能節(jié)省原材料，而且對提高最后的冷軋成材質(zhì)量以及冷軋速度都有著極其重要的作用?，F(xiàn)代的熱軋生產(chǎn)正向著更大規(guī)模、更加自動化方向發(fā)展，所以要求能對熱軋鋼進(jìn)行非接觸式測量鋼板的厚度并最終實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制（實(shí)時(shí)獲取厚度動態(tài)變化值，及時(shí)進(jìn)行軋制調(diào)整）。由于熱軋鋼板溫度很高，用在冷軋行業(yè)的接觸測量技術(shù)就顯得無能為力了，因此，先進(jìn)的非接觸式熱軋鋼板厚度測量對生產(chǎn)有著重要意義。

目前在冶金熱軋行業(yè)中，對熱軋鋼板厚度進(jìn)行在線非接觸厚度測量的裝置有γ射線測厚儀、激光測厚儀等設(shè)備。

其中γ射線測厚儀就是利用γ射線在穿透物質(zhì)時(shí)會損失部分能量，所以物質(zhì)越厚這種損失就越大,導(dǎo)致最后探測器探測到的信號也就越?。处蒙渚€強(qiáng)度隨所穿透物質(zhì)厚度增加而減少）這一規(guī)律進(jìn)行熱軋鋼板厚度檢測的。

今天我們分享的ZLDS114在線測熱軋鋼板厚度的方案就屬于另外一種，也就是激光測厚儀。針對每一個(gè)測量點(diǎn)采用上下2臺激光三角反射法傳感器進(jìn)行對射檢測。激光原理的在線測厚儀無需接觸被測物、檢測精度高，并且精度與被測軋材材質(zhì)等無關(guān)，適用于各種板材類的產(chǎn)品的厚度檢測。

英國真尚有高溫激光位移傳感器ZLDS11X用于高溫板材厚度測量

對射式測厚具體原理說明如下：激光位移傳感器1和激光位移傳感器2以固定間距A相對布置，工作時(shí)激光位移傳感器1發(fā)射一束激光照射被測物的下表面，下表面光斑的漫反射光在通過透鏡系統(tǒng)返回到激光位移傳感器1內(nèi)的CCD芯片上，通過對CCD芯片上光斑的位置分析和計(jì)算，可以得到激光位移傳感器1到被測物下表面的實(shí)際距離B1；同理可以得到激光位移傳感器2到被測物上表面的距離B2。用兩個(gè)傳感器之間的間距A減去兩個(gè)傳感器到被測物上下表面的距離B1、B2即可得到被測物的厚度H。

英國真尚有ZLDS11X激光位移傳感器對射式測厚

熱軋生產(chǎn)線相對于其他板材來說，最大的不同點(diǎn)同時(shí)也是最大的難點(diǎn)那就是高溫，這個(gè)高溫有兩層：第一層是被測板材處于高溫狀態(tài)，所以會有發(fā)紅發(fā)光的現(xiàn)象，而被測物本身發(fā)出的紅光很容易被激光傳感器獲取，從而影響到傳感器的檢測精度。第二個(gè)點(diǎn)被測物周圍的環(huán)境溫度是高溫，而激光傳感器的工作溫度基本都是室溫，高溫會損壞傳感器內(nèi)部的電子器件從而造成傳感器損壞。所以雖然激光對射式測厚是非常成熟的方案，但市面上絕大多數(shù)的激光位移傳感器卻都無法應(yīng)用到熱軋生產(chǎn)線上進(jìn)行厚度或者寬度等尺寸的測量。

本文介紹的的方案測量模塊選用的是英國真尚有的ZLDS114系列可測高溫物體激光位移傳感器。該系列傳感器專為高溫物體檢測研發(fā)（有三個(gè)不同級別的高溫版本可選，最高可測2200℃的超高溫物體），具有高抗干擾性、在強(qiáng)光環(huán)境下也能得到理想的測量效果等特性，廣泛適用于石油、化工、冶金等行業(yè)。同時(shí)它擁有同步測厚功能，能不借助額外控制器和校準(zhǔn)設(shè)備，只需將2個(gè)高溫傳感器成對安裝可構(gòu)成測厚儀（能自動主從識別），實(shí)時(shí)進(jìn)行在線厚度測量。

英國真尚有高溫激光位移傳感器ZLDS114

就拿在熱軋生產(chǎn)線使用較多的ZLDS114-500-200這個(gè)量程來說，其主要性能有：

工作環(huán)境條件：0-45℃，最大90%相對濕度（無冷凝）

厚度測量范圍：厚度變化范圍1000mm以內(nèi)都可以

傳感器最小安裝距離：200mm

傳感器分辨率：近端0.02mm，遠(yuǎn)端0.07mm

傳感器線性度：±0.08mm~0.16mm

傳感器溫漂：±0.03%

傳感器輸出方式：模擬輸出（4~20mA 或 1~9V）+ 數(shù)字輸出（RS232 或 RS422）+網(wǎng)口（Ethernet）

也許您會有疑問，為什么其他品牌的激光位移傳感器最多能測五六百度的被測物，而ZLDS114卻可以測到2200℃這么高呢？這是因?yàn)槭忻嫔系募す馕灰苽鞲衅魍ǔ６际菫V光片讓指定波長的光濾過，所以假如被測物自身發(fā)出的光有同樣波長的話，自然也會從濾光片進(jìn)入從而被識別，這就會導(dǎo)致測高溫物體時(shí)的誤判。而英國真尚有的ZLDS11X系列可測高溫物體激光位移傳感器是先對發(fā)射光進(jìn)行了編碼的，后續(xù)接收到發(fā)射光之后也還要再進(jìn)行解碼，這個(gè)編碼和解碼的過程就過濾掉了高溫物體本身的這個(gè)紅光輻射，自然精度就有保障了。 而且針對超高溫物體，激光光源也會從紅光升級為藍(lán)光光源。

而且因?yàn)閆LDS114本身就是為高溫應(yīng)用研發(fā)，所以它也配備了高溫環(huán)境下應(yīng)用的水冷保護(hù)殼以保護(hù)傳感器。冷卻保護(hù)可可以讓傳感器四周環(huán)繞著 5 個(gè)水室，這確保了非常有效的冷卻和保護(hù)，并允許傳感器在靠近熾熱目標(biāo)（如高溫鋼板）的地方正常運(yùn)行。

審核編輯黃宇