既能测量宽度,又能测量长度的钢板测长测宽仪

  摘要：本文主要介绍了测量仪器的研发和应用，可以测量长度和宽度。

  关键词:测长；测宽；钢板；

  引言

  钢板的长度和宽度与其质量指标有关。为了保证钢板生产的质量控制，需要在线监测钢板轧制过程中的带宽，以提高产品的宽度性能指标。长度测宽仪作为钢板轧机基础自动化功能的重要组成部分，在钢板宽度检测中发挥着重要作用。

  1.长度测量原理

  在测量钢板长度时，采用工业相机拍摄的可视化图像进行图像处理。为了拍摄清晰的测量基准线，在钢板上方设置一个线性激光器，激光器发出的激光与钢板长度方向平行。当钢板端面在相机视野内时，工业相机拍摄的线性激光束图像将是一个带拐点的亮带，如下图所示。在处理过程中，光带的拐点是钢板长度的边界，钢板的长度尺寸可以通过两个边界之间包含的像素数量来计算。

  以上方法是一个相机视野内钢板的测量方法。该方案测量的钢板长度较大，一个相机的测量精度过低。因此，两个相机安装在钢板的前后两端量，测量原理如图2所示。图2中两个相机视野与视野之间的盲区构成了整个测量区域覆盖钢板的长度范围。当钢板进入两个相机的视野范围时，可以测量相机视野中钢板的长度L1、L2.加上盲区的长度L0是钢板的长度L，即：L= L0 L1 L2.测长仪的测量精度与工业相机的分辨率和视野范围有关，当单个相机的范围为1万mm，单个相机的测量精度为510万像素的工业相机&plu ** n;0.8mm。两个相机的叠加精度为&plu ** n;1.6mm。工业相机的拍摄速度为10~15帧/秒，因此测量频率为10~15次/秒。

  2.宽度测量原理

  钢板测长测宽仪用双镜筒光电测头测量钢板宽度。双镜筒光电测头由两组发射镜头和两组接收镜头组成LED洁净光源和CCD测量几何尺寸的测量头采用成像法。其基本测量原理如下图所示：

  图中设置了两个发射镜头LED点光源，点光源发出的光通过透镜转化为平行光束，分别射向两个接收镜头。平行光束通过接收镜头中的镜头转换光电元件CCD当被测物体通过2束平行光构成的视场时，在光电转换元件的图像上会出现虚拟阴影，其宽度分别为L1、L2.对光电转换元件发出的电信号进行处理和计算L1、L2相应的尺寸B1、B2，B1加B2加上两个镜头之间的净间距C可以得出被测物体的宽度尺寸A。

  3.设备组成和结构

  整套设备的长度测量单元、宽度测量单元和控制柜。具体包括：2套相机控制箱（包括工业相机和直线导轨滑台）、2台线性激光器、2组宽度测量头、安装支架、控制柜、工业控制机、显示器、声光报警器等。设备的组成和整体结构见下图。

  在上图中，前后两个相机控制箱和线性激光器是设备的长度测量单元。工业相机和线性激光支架安装在控制箱内的线性导轨滑动平台上。测量时，确保前后两台相机之间的距离等于钢板的长度和尺寸。当钢板的长度和规格发生变化时，滑动平台的距离可以通过步进电机调整到所需的尺寸。步进电机的调整程序根据距离设置，调整后无需重新校准即可正常测量。

  宽度测量的两个测量头安装在安装支架上，其中接近挡板边缘一侧的测量头固定安装。另一侧的测量头安装在线性导轨滑动平台上。当钢板的宽度和尺寸发生变化时，测量头可以通过步进电机驱动滑动平台调整到所需的位置。步进电机的调整程序根据距离设置，调整后无需重新校准即可正常测量。

  宽度测量头具有板边直线度检测功能。检测方法是利用芯片上钢板两端的成像位置拟合直线。当钢板边缘弯曲时，其他位置的板边成像位置将偏离直线。测量每个钢板，系统将记录最大偏差距离。

  通过通信系统将长度测量单元和宽度测量单元收集的原始数据和图像传输到工业控制机进行处理和计算，测量结果将在显示器和现场LED直接显示在显示屏上。当测量数据超过设定的公差范围时，控制系统将控制声光报警器进行声光报警。

  结语

  长度测宽仪的使用给板材产品的检测带来了极大的便利。长度测宽仪是一种在线检测设备，可实时显示长度测量值、宽度测量值、长度、宽度标准值、正负公差等。每个板测量完成后，可以显示板边的最大弓形高度尺寸，可以拟合长度和宽度的波动曲线，给钢板的轧制和检测带来极大的便利。

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  本文由保定市编写