1、第一章設(shè)備概況和性能指標(biāo)RTX10慳測厚儀是馬鞍山市銳泰科技有限公司專為冷軋帶 鋼生產(chǎn)線設(shè)計的。被測鋼板的厚度范圍從0.1mm至U 4.0mn%RTX10D型測厚儀在國外進(jìn)口測厚儀的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場實際使 用情況和用戶的建議，從使用方便，提高可靠性，便于維護(hù)等 方面進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，測厚儀的關(guān)鍵器件均采用進(jìn)口和軍品 器件，如進(jìn)口電離室、數(shù)摸轉(zhuǎn)換（A/D）板、專用芯片、軍品電 阻和國外測量軟件模型。在工藝技術(shù)上采用了多項獨特設(shè)計， 使設(shè)備的性能可靠性同第一代相比有了很大提高。RTX10慳測厚儀的C型架驅(qū)動有液壓驅(qū)動和電機(jī)驅(qū)動兩 種方式。C型架的開口高度從 200mmiU 400mm性能指標(biāo)（測試

2、條件和方法按國際標(biāo)準(zhǔn)IEC1336）C 型架開口： 200mm 400mm測量范圍： 0.104.0 mm采樣時間：小于1 ms靜態(tài)精度（2 sigma）測量范圍內(nèi)的精度 小于 測量厚度的土 0.15%或0.5 um （取兩者之中的最大者）噪聲指標(biāo)測量值的0.1% , 2Sigma （95% 的噪聲。長期漂移（穩(wěn)定性）八小時內(nèi)小于土 0.2%或1um動（兩者取其中最大值）重復(fù)性（2 sigma）好于測量厚度土 0.1%響應(yīng)時間10 ms 至 U 1000 ms 可調(diào)第二章測厚儀工作原理第一節(jié)測厚儀工作原理RTX10DM厚儀其發(fā)射出X射線的能量隨著射線管上加的高壓而變化，因此X射線測厚儀可以根據(jù)

3、不同的被測物體厚度選擇合 適的射線能量，保證測量效果（精度和噪音）在最佳狀態(tài)。當(dāng) X射 線穿過物質(zhì)時，（主要）產(chǎn)生有光電效應(yīng)和康普敦效應(yīng)的作用，故 爾其強(qiáng)度將隨著所通過帶鋼厚度的增加而逐漸減弱，與被穿透的物體厚度呈現(xiàn)出一種指數(shù)衰減的函數(shù)關(guān)系。所有的X射線都具有兩個基本特性：1、能量：類似于可見光的顏色或者聲音的頻率；加在X射線管上的高壓不同，能量會隨之變化2、密度：類似于可見光線的亮度或聲音的音量；X射線管電流的大小影響射線的密度。射線測量按應(yīng)用方式可分為三種方式 （如下圖示）：穿透式，用于穿透板帶測量物體厚度瑩光反射式，用于測量金屬涂層厚度反向散射式，用于測量漆層厚度Transmission

4、 Detector穿透射線探頭物體厚度t射線源返射射線探頭所有的射線都具有以下兩個基本特性：(1)能量，類似于可見光的顏色或者聲音的頻率;(2)強(qiáng)度，類似于可見光線的亮度或聲音的音量。t=qln(l/l0)chemistry) 化學(xué)成份|二3七q厚度則量值厚度測量的基本原理和方法，可以用下圖表示:厚度測量的基本原理圖作為X射線源，當(dāng)加電工作時，X射線管在高壓的作用下，電子 束轟擊靶后產(chǎn)生相應(yīng)能量的 X射線，經(jīng)上方的窗口發(fā)出，窗口上方的 快門控制射線是否射向被測量的物體。根據(jù) BEER定律，射線穿過物 體后的密度與原始發(fā)射密度呈下列關(guān)系：I=I0 e t/q ,其中I0：初始的 X射線強(qiáng)度。I:

5、 X射線穿過物質(zhì)后的強(qiáng)度。q：穿透系數(shù)。q = f （射線能量，物體化學(xué)成份）p :物質(zhì)的密度。t :被測物質(zhì)的厚度。從上面的公式可以推導(dǎo)出下列關(guān)系：X測厚儀的探頭采用進(jìn)口高靈敏度的電離室，當(dāng)射線穿過被 測物，到達(dá)電離室內(nèi)，腔體內(nèi)的氣體發(fā)生電離效應(yīng)，在高壓電場 作用下產(chǎn)生相應(yīng)的微弱電流。探頭的前置放大電路對微弱電流進(jìn) 行放大，輸出09V的電壓模擬信號。探頭輸出的信號通過計算 機(jī)硬件和軟件的處理，測厚儀就可以計算出被測帶鋼的厚度。下 圖為射線穿過被測物體后，被檢測到的強(qiáng)度與厚度的關(guān)系。第二節(jié)測厚儀的主要性能指標(biāo)1、測量噪聲由于放射性物質(zhì)產(chǎn)生射線、以及射線被吸收都存在隨機(jī)性;同時電氣檢測設(shè)備自身存

6、在電氣噪聲，因此測量的結(jié)果是存在一 定的噪聲的，按照國際標(biāo)準(zhǔn)，噪聲的測量是在以下幾種計算方式:-ISigma指68.3%的時間內(nèi)噪聲幅度。-1.65Sigma指90%勺時間內(nèi)噪聲幅度。-2Sigma指95.5%的時間內(nèi)噪聲幅度。-3Sigma指99.7%的時間內(nèi)噪聲幅度。-6Sigma指100%勺時間內(nèi)噪聲幅度。通常以2Sigma (95.5%)情況下來考核測厚儀性能統(tǒng)計噪聲帶鋼影響測量系統(tǒng)噪聲有很多因素，具體如下列公式:絕對誤差 西格馬數(shù)吸收系數(shù)能量檢刈效率測厚儀噪音值呈現(xiàn)非線性的特性。0 口一.相友噪聲K- 7 6 5 4 5 2 )鷺典 出在實際應(yīng)用中，降低噪聲是提高控制精度的有效辦法。

7、對 用于控制的測厚儀，由于射線源的放射性，不可能使用很大 射線源，在射線源的種類和活度，以及被測材料和設(shè)備的響應(yīng) 時間確定的情況下，提高檢測效率是提高測厚儀性能的唯一途 徑。而影響檢測效率的因素有：電離室（探頭）的性能，探頭 到射線源的距離，信號處理（軟件）的效率。高速的數(shù)據(jù)采樣 和有效的處理方法可以提高信號處理的效率和檢測的精度。2、測厚儀的響應(yīng)時間在軋制生產(chǎn)時，測厚儀的響應(yīng)時間，直接影響AGC系統(tǒng)的控制和軋機(jī)的速度。下圖是響應(yīng)時間的說明：響應(yīng)時間是指，當(dāng)測量厚度發(fā)生突然變化（階躍）時，測厚 儀厚度輸出達(dá)到階躍的63麻用的時間為系統(tǒng)的響應(yīng)時間。系統(tǒng)的最快響應(yīng)時間是由系統(tǒng)硬件的響應(yīng)時間和軟件的

8、采樣 速度所決定。3、系統(tǒng)更新時間對于使用計算機(jī)進(jìn)行信號處理（數(shù)字式）的測厚儀系統(tǒng)，系 統(tǒng)更新時間，按IEC1336標(biāo)準(zhǔn)定義如下圖：厚度實際厚度測厚儀模擬輸出*時間更新時間4、穩(wěn)定性測厚儀的穩(wěn)定性又稱長期漂移指標(biāo)，一般以連續(xù)8小時或更 長時間內(nèi)，測厚儀測量同一樣品時，所產(chǎn)生的測量誤差，通常以 百分比誤差或絕對誤差表示。長期漂移指標(biāo)可以衡量測厚儀穩(wěn)定 性，它體現(xiàn)了測厚儀所有硬件的質(zhì)量（穩(wěn)定）特性和軟件的穩(wěn)定 性。是測厚儀的重要指標(biāo)。第三節(jié) 影響測厚儀性能的因素在實際應(yīng)用時和設(shè)備標(biāo)定時，由于安裝的誤差或者樣品擺放 的位置和角度等，都會對測量值產(chǎn)生影響。如圖所示。v口*板帶初測量厚度，會比實際厚度更

9、厚探頭帶鋼厚度,t實際厚度，依初惻厚度L乘以8s CC板帶角度,a射源板帶角度對測量的影響在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)X射線測厚儀不同特性和應(yīng)用現(xiàn) 場的情況選擇測厚儀，以達(dá)到生產(chǎn)線的優(yōu)化組合。第三章設(shè)備硬件組成RTX10理測厚儀的配制，由C型架，操作面板兩部分組成。第一節(jié)C型架部分C型架部件（見圖）包括：C型架、測厚儀的射線控制裝置 （安裝在C型架下臂）和探頭（安裝在C型架上臂）、行走驅(qū)動、 軌道。安裝在C型架上的行走驅(qū)動裝置，分成液壓缸驅(qū)動或電機(jī) 驅(qū)動兩種方式。它可以使 C型架在軌道上運(yùn)動，便于設(shè)備檢修 和設(shè)備的精度標(biāo)定工作。下面分步詳細(xì)介紹各個部分。1. C型架結(jié)構(gòu)：在C型架的上、下臂的前部分別

10、裝有探頭和射線源，圖上的C型架為油缸驅(qū)動方式。上臂內(nèi)有探頭、下臂有射線源及電纜、氣管等。由于測厚儀工作和維修保養(yǎng)的需要，C型架是安裝在軌道上可以進(jìn)退行走的。當(dāng)射線源加電開啟時，射線源工作狀態(tài)指示燈中紅燈亮， 射線源停止工作時，紅燈滅。第二節(jié)操作面板RTX10慳測厚儀的主要電器裝置都在操作面板中，操作面 板中有主信號處理計算機(jī)系統(tǒng)（SDP、信號隔離驅(qū)動、供電電 源及LCD!作終端。RTX10四測厚儀主電柜外部圖RTX10四測厚儀主電柜內(nèi)部圖下面分別給予介紹：1 .供電系統(tǒng)RTX10DM厚儀由兩個電源模塊構(gòu)成主要供電系統(tǒng)。模塊的輸入電壓是由用戶提供的 220VAC交流電源。三個電源模塊分別是：24

11、V, 12V直流電源，主要為繼電器, 電子開關(guān)，工作指示燈及射線源等器件提供電源。15V線性直流電源，主要為探頭，后置放大板（信號調(diào)理） 等模擬電路提供低噪音電源。2 .主信號處理計算機(jī)（SDPRTX10D測厚儀計算機(jī)采用嵌入式計算機(jī)，安裝在信號數(shù)據(jù) 處理（SDP單元板上，SDP有隔離數(shù)字量輸出（DO接口，模 擬量輸入（AI）接口、模擬量輸出板（AO接口。探頭增益調(diào)節(jié)、數(shù)字量輸出探頭零點調(diào)節(jié)1 2 3 4 H H H H c c c CSDM元板1 .1 4通道差分模擬量輸入調(diào)理電路，分別用于探頭信號，速度信號，射線電壓和射線管電流信號輸入。CH1:探頭信號輸入，0-9V模擬電壓（可以調(diào)零點和

12、增益）CH2射線高壓監(jiān)控CH1:射線電流監(jiān)控。CH1:射線溫度監(jiān)控。2 . 2 4路數(shù)字量輸出（繼電器隔離），用于系統(tǒng)輸出命令。具體定義如下：輸出1：射線源風(fēng)扇供電，當(dāng)射線源溫度達(dá)到警戒溫度時， 小LED指示燈亮，此時風(fēng)扇就會工作是射線源的 溫度下降。輸出2:射線源狀態(tài)，當(dāng)射線源電壓升起來后，小LED指示燈亮，此時現(xiàn)場控制箱上的射線源指示燈就會/點 JRh o輸出3:輸出4:3 . 操作面板和“ LED顯示”RTX10D測厚儀配一個操作、顯示面板供操作維護(hù)使用，所 有的功能使用都在操作面板上完成。有關(guān)參數(shù)可以再“LED顯示” 上顯示（一般上電后“ LED顯示部分”顯示的是厚度值）。顯示部分射線

13、 射線 射線 射線 射線 電壓電流溫度補(bǔ)償補(bǔ)償材質(zhì) 補(bǔ)償探頭 電壓操作、顯示面板材質(zhì)補(bǔ)償：該參數(shù)用于調(diào)節(jié)不同材質(zhì)對鋼板厚度引起的厚度差異。 通過“ * ”鍵和“ f ”鍵來調(diào)節(jié)材質(zhì)補(bǔ)償值的大小。探頭電壓：按下該鍵“顯示部分”就會顯示當(dāng)下探頭的電壓值。射線電壓：按下該鍵“顯示部分”就會顯示當(dāng)下高壓電源的告壓值。射線電流：按下該鍵“顯示部分”就會顯示當(dāng)下高壓電源的電流 值。射線溫度：按下該鍵“顯示部分”就會顯示當(dāng)下射線源的溫度值。射線補(bǔ)償：通過“ I ”鍵和“ f ”鍵來調(diào)節(jié)射線補(bǔ)償值的大小。第四章部件清單和電纜表無論是部件清單還是電纜表，都隨不同的具體用戶而略有差別，應(yīng)核實清楚手冊上的設(shè)備編號和

14、用戶訂單是否與實物一致。1.設(shè)備的部件清單序號部件名稱部件編號單位數(shù)量A操作面板X-1000-A11SD禪元板X-1000-A-1001塊12通訊摸塊X-1000-A-1002塊13快門繼電器X-1000-A-1003塊1424V, 12V 電源X-1000-A-1004塊15+/-15電源X-1000-A-1005塊16操作、顯示模塊”X-1000-A-1006個1BC型架總成X-1000-B11探頭總成X-1000-B-1001個22射線源總成X-1000-B-1002個23高壓電源X-1000-B-1003組24鏈條X-1000-B-1004個25電纜保護(hù)管X-1000-B-1005套2

15、6窗口X-1000-B-1006個2第五章日常維護(hù)和故障診斷第一節(jié)日常維護(hù)指導(dǎo)1、設(shè)備定期檢查項目表序號檢查周期檢查項目檢查內(nèi)容1周射線源吹掃系統(tǒng)檢查射線源窗口吹掃氣情況，檢查 氣控箱內(nèi)氣路的空氣過濾的濾芯是 否需要更換；檢查氣體壓力是否在 要求范圍內(nèi)。2周射線源窗口檢查射線源窗口是否有損壞。3周探頭窗口檢查探頭窗口是否有損壞，探頭具 它部分是否有異常。4周射線源指7K燈檢查現(xiàn)場接線箱面板上的射線源指 示燈工作是否正常。5周精度檢查用合金樣板逐個檢查測量精度，尤 其是成品道次的厚度情況。6月電器連接檢查主電柜內(nèi)各個功能板上的連線是否有松動。7月C型架驅(qū)動如果是電機(jī)驅(qū)動的，應(yīng)檢查鏈條的 松緊，電

16、機(jī)運(yùn)行是否有異常聲響； 如果是油缸驅(qū)動的，應(yīng)檢查油路及 油壓是否控制正常。8月漂移測試用一塊樣板連續(xù)測量5分鐘以上，觀察是否有明顯厚度變化。9月C型架輪子檢查C型架的輪子是否正常。2、檢查項目指導(dǎo)(1) 射線源吹掃系統(tǒng)：首先將接線箱上將設(shè)備控制改為本地控制方式，確認(rèn)快門無 法打開后，掛檢修牌表明設(shè)備檢修中。檢查射線源窗口吹掃氣情況，吹掃氣的力量是否夠大，能 否保持窗口無異物停留。(2) 射線源窗口：在采取安全措施的條件下，目視檢查射線源窗口鋁片是否有損壞。探頭窗口 ：與(2)項類似，目視檢查探頭的情況，有無在生產(chǎn)中損壞、 漏水的可能性。(4) 安全指示燈：在現(xiàn)場接線箱面板上的射線源指示燈，觀察

17、按下時該開關(guān) 上的紅燈是否亮，關(guān)閉時紅燈不亮，如有故障，應(yīng)及時處理。(5)精度檢查：用戶需要一個樣板架，高度為軋制線高度，先把樣板架放在射線源窗口的中心；將已知厚度的合金樣板逐個放到架子上檢查測量精度，尤其是成品道次的厚度情況，記錄后 同前次比較。(6)電器連接：用戶在日常維護(hù)使用中，難免會在現(xiàn)場接線箱內(nèi)做一些檢 查工作，這就有可能使一些內(nèi)部電纜松動，因此需要定期 對主電柜內(nèi)各個功能板上的連線是否有松動進(jìn)行檢查，弁 逐個檢查包括接線箱在內(nèi)的各個接線端子是否松動或生 銹。(7 )漂移測試：漂移是設(shè)備工作是否穩(wěn)定的重要指標(biāo)，如果設(shè)備有故障可以明顯反映出來，用一塊樣板連續(xù)測量5分鐘以上，觀察是否有明

18、顯厚度變化。一般現(xiàn)場條件測量不應(yīng)該超過 0.15% 的變化。(8) C型架輪子：C型架下的輪子平時不易看到，由于長時期使用會帶來磨損 或斷帶時打到C型架時會間接傷害它，因此也需要檢查。第二節(jié)其他可能的故障診斷或出現(xiàn)的現(xiàn)象上述第二節(jié)所列的故障，通常是在設(shè)備進(jìn)行校正時或完成某 種操作時發(fā)生的問題，涵蓋了大部分的情況。但在使用時，會 發(fā)生一些由于使用不當(dāng)或由于設(shè)備故障產(chǎn)生的問題(本節(jié)所列的，都是在其他現(xiàn)場發(fā)生過的情況)。1、精度問題在使用測厚儀時，會經(jīng)常檢查測厚儀的精度。一般是用已知厚度的樣片，放在樣片架上，用測厚儀測量樣片的厚度， 以檢 查測厚儀的精度。但需要注意以下問題：(1)樣片架應(yīng)用塑料或其

19、他低密度的材料制作。不能使用金屬 或陶瓷的材料制作。其原因是，在測量時，射線一部分被 材料吸收，一部分穿透被測材料，還有一部分被反射。反 射射線在照到樣片架時，有可能會產(chǎn)生熒光效應(yīng)，引起測 量誤差。(2)檢查測厚儀的精度時，先將樣片架放在射線源箱的窗口上， 在對測厚儀做校正(如果射線源箱的窗口過臟，應(yīng)先擦干 凈)。然后將樣片放在樣片架上，檢查精度。(3)樣片應(yīng)使用固定的樣片，如需要用軋制后的鋼板，應(yīng)先將 樣品裁成10X10厘米大小，不要太大。這是由于軋制后的 鋼板上存在著同板差(即不同位置厚度有誤差，通常有幾 個微米的誤差或更大)，每次放置的位置不同，都會產(chǎn)生不 同的測量結(jié)果。(4)也可以用簡

20、單的方法，對測厚儀的精度進(jìn)行檢查。對測厚 儀做校正后，將樣片直接放在射線源的窗口上，測量結(jié)果和以前的一樣，則可以認(rèn)為測厚儀的精度未發(fā)生變化。不能用這種辦法檢查產(chǎn)品的絕對厚度 。2、 探頭常見故障由于測厚儀探頭所在的環(huán)境，水氣大，溫度高振動大，而 且，常有可能被斷帶打擊，探頭故障是測厚儀常見故障，占設(shè)備 總故障的70蛆上。探頭性能的好壞，直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。因 此，在現(xiàn)場接線箱上的“ LED顯示器”上能顯示探頭電壓，通過 觀察探頭電壓的變化，可以有效的判斷大部分探頭的故障。(1) 在生產(chǎn)時測量有時有波動現(xiàn)象：在不生產(chǎn)時，測量穩(wěn)定，生產(chǎn)時偶而出現(xiàn)測量波動。原因：在這種情況下，需要具體問題具體對待，

21、大致有兩種原因；一是由于軋機(jī)的某些因素導(dǎo)致的厚度變化，而測厚儀僅僅是反應(yīng) 現(xiàn)象，由于軋制速度很快，厚度、壓力、張力可能同時變 化，這時需要仔細(xì)分析以找出其中原因。二是由于測厚儀的測量波動，導(dǎo)致的問題。這可以用樣片測量或有鋼帶而軋機(jī)停機(jī)時，用木棒敲擊測厚儀探頭或C型架，如測厚值發(fā)生波動，則說明測厚儀出現(xiàn)問題。第六章安裝說明及設(shè)備調(diào)試第一節(jié)安裝條件1、交流電供電要求：要求正弦波無大的崎變，盡量與大型電機(jī) 和變頻器分開供電。2、接地系統(tǒng)要求：需要單獨的儀表地，接地電阻小于 3。3、供氣系統(tǒng)要求：要求儀表類干燥空氣，如果不能達(dá)到，則需要加裝過濾系統(tǒng)。氣壓需要在 0.4-0.8Mpa。第二節(jié)C型架軌道、電纜安裝1、要求軌道安裝必須在各個方向水平，弁保證軌道軸線與軋線的垂直，水平度與垂直度不大于1/1000,極度偏差 2mmC型架開進(jìn)到位后，射線源窗口應(yīng)該在軋制中心線上，其偏差 5mm C型架退回的位置應(yīng)該便于維護(hù)設(shè)備。2、考慮到C型架尾部電纜的走線糟，如果是懸臂滑輪的電纜走 線方式，要保證 C型架退回位置時電纜不過于擠在一起，C型架開進(jìn)位置電纜不過于拉緊。第三節(jié)接線箱的安裝選擇合理的位置安裝接線箱和氣控箱，要求安裝高度便于維護(hù) 時操作按鈕，同時要便