钢板厚度测试仪.doc

第一章引言§………………………………2§………………………………3第二章测量原理和方案论证设计任务和要求……………………………………3§……………………………5§……………………………6系统设计§……………………………8§…………………………………10§……………………13第四章精度分析§………………………………………15第五章设计总结§………………………………16§……………………………17§…………………………17参考文献…………………………………………………18钢板厚度测试仪设计第一章引言§,厚度自动控制是现代金属轧制生产中不可缺少的重要组成部分。厚度自动控制是通过测厚仪或传感器(如辊缝仪等)对金属实际轧出厚度连续地进行测量,并根据实际测量值与给定值相比较后的偏差信号,借助于闭环控制回路和装置,经过计算机的功能程序,改变轧机的压下位置、张力或轧制速度,把厚度控制在允许偏差范围内的方法。一个AGC(自动化测厚控制)系统由3部分组成:厚度的检测部分,厚度自动控制装置,执行机构。厚度控制系统能否精确地进行控制,首先取决于一次信号的检测,对现代连轧来说测厚仪一般分为两种:接触式测厚仪和非接触式测厚仪;而非接触式测厚仪常用的又有两种:X射线测厚仪和射线测厚仪。玻璃纤维行业目前使用的玻璃布测厚仪,大多数系造纸行业用的手动厚度计。这种厚度仪不但操作麻烦、费力,而且玻璃布的厚度随着操作人员的用力大小、动作快慢而发生变化;同一产品不同的检验人员测试的数据也不同,不能准确表达织物的真实厚度值。厚度自动控制是通过测厚仪或传感器(如辊缝仪等)对金属实际轧出厚度连续地进行测量,并根据实际测量值与给定值相比较后的偏差信号,借助于控制回路和装置,经过计算机的功能程序,改变轧机的压下位置、张力或轧制速度,把厚度控制在允许偏差范围内的方法。一个厚度自动控制系统应由三部分组成厚度的检测部分、厚度自动控制装置、执行机构。厚度控制系统能否精确地进行控制,首先取决于一次信号的检测,对现代热轧来说测厚仪一般是射线的非接触式测厚仪,而冷轧钢在较低速度情况下还可以采用接触式测厚仪,精确、快速、连续的监控钢板的厚度,能有效的保证产品的质量,在现代生产过程中有很重要的意义。高精度测厚是指工业生产过程中测量精度在微米级厚度的测量。在现代设备制造和装配生产中,很多领域要用到在线测量,并有着很高的精度要求。在广泛应用于农业生产、电子工业、化学分析等领域的薄膜产品的工业生产中,厚度是否均匀是其质量的重要指标之一。精确测量一些零件表面涂镀层的厚度,对保证工件的性能以及节能节材具有重要的作用。譬如电池极片是液态锂离子二次电池的重要组成部分,它直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等特性,性能优异的电池极片涂布对提高电池的综合性能具有重要的作用。电池极片涂层厚度则是电池质量的重要指标之一,准确地测量涂层厚度在锂离子电池加工工艺中起着关键性的作用。从测量方式看,测厚可以分为接触式和非接触式测量。目前已有的高精度测厚方式如下所述。电阻式测厚仪结构简单,性能稳定,受环境因素影响小,但是分辨率较低,动态响应差。磁式测厚仪灵敏度高,测量范围宽,但易受各干扰因素的影响。以上两种方法均属于接触式测量,探头会对待测物体造成损伤。非接触式超声波测厚仪可对材料的多层涂镀层厚度进行测量,但是探头能量转换效率低,装置体积大,重量重。非接触式射线测厚法是最先应用于在线测厚领域的射线技术,它对于测量物没有要求,但设备对于辐射保护装置要求很高。非接触式电容厚度监测仪结构简单,精度高,但设备受引线电容和杂散电容的影响较大。以上这些方法都不能满足工厂进行实时在线高精度厚度无损检测的需要。本文以TI公司的TMS320F2812为主控芯片,以欧姆龙公司ZS-LD20T型号激光位移传感器为测量终端,并基于WindowsCE操作系统设计了良好的人机交互界面。系统综合了高精度测量设备及信号复合处理算法,保证了测量的准确性和实时性。系统的整体设计紧密结合了企业生产中的实际需求,性能可靠,测量精度高,易于操作,具备很高的行业通用性。在金属带(板)材的轧制过程中,连续、准确测量被轧带(板)材厚度,及时反馈到厚控调节系统,调整辊缝以生产出高质量产品,具有重要经济意义。§(板型)是评价板材质量的重要指标。为此轧板行业的生产厂家都十分关注板材轧制过程,其厚度值的实时控制和监测。如何在恶劣的生产现场条