關鍵詞：鋅層測厚；X射線；成材率中圖分類號: 

　　文獻標識號: A 摘要：本文介紹了包鋼鍍鋅生產線鋅層測厚儀控制系統的構成及功能，詳細介紹了鋅層測厚的原理、測厚儀系統的組成、各部分作用、控制過程以及數據通信。 

　　鋅層測厚儀是包頭鋼鐵集團公司薄板廠鍍鋅生產線中一個非常重要的在線測量設備。它通過對鋅鍋出口鍍鋅板上下鋅層厚度的測量，調整氣刀的動作，將鋅層的厚度控制在設定值的允許偏差范圍內。通過實際應用表明，鋅層測厚儀既能提高成材率，又能有效控制原料鋅錠的損耗，測量準確，能滿足生產的要求。利用此設備測量能使生產線生產出質量合格的優質冷軋鍍鋅板坯，以滿足市場需要，為公司創造良好的經濟效益。

　　下面對鋅層測厚的原理、測厚儀系統的組成和各部分的作用、系統控制過程以及數據通信進行詳細介紹，以使現場生產人員能夠更好地了解和掌握這套新的測量控制系統，使之更好地服務于生產。 

　　1 鋅層測厚原理 

　　1.1 X射線產生方法 X射線的產生有兩種方法：帶電粒子轟擊法和電磁輻射法。我們使用的X射線的產生采用帶電粒子轟擊法，其原理為：在高度真空的X射線管內，燈絲通電后發光發熱產生能溢出的電子。電子在陰陽極的高壓作用下高速運動產生電子流，電子流轟擊靶金屬鎢，一部分使靶溫升高，另一部分輻射出光子的能量。根據光子能量公式： 式中，普朗克常數h=6.624×10-34j•s；光速c=3×108m/s；電子電荷e=1.6×10-19C；v為電壓。運算后可得：波長 ，單位為nm。可見X射線的波長與靶材料無光，與電壓成比例函數。 

　　1.2 X射線被物質吸收的規律 X射線射入物質后與物質發生相互作用，這種作用表現在兩個方面：一方面產生光電效應，另一方面產生散射。對于射入物質的窄束X射線，就其前進方向來講，都可以看成是X射線被物質吸收。產生光電效應的X光子真正被物質吸收，而被物質散射的X光子脫離射線束向四周散失，X射線束在物質中沿直線方向傳播的光子數越來越少。X射線被物質吸收的規律符合下面的公式： （朗伯定律）式中，J為輻射后粒子流密度；J0為輻射前粒子流密度； um為質量衰減系數； ul為衰減系數； 為元素的密度；x為板帶厚度。測厚儀X射線電壓固定不變，即J0已知，J運算為指數方程。 

　　1.3 X射線測量原理 X射線測量原理如圖1所示。 圖1 X射線測量原理 Fig.1 measuring principle of x-ray 鋅層測厚儀采用X射線非接觸式測量的方法，這種方法可以實現連續實時地在線測量。由于X熒光射線打在基板上和鋅層上產生熒光強度不同，所以在電離室前加入濾膜將鋅層反射回來的X熒光射線濾除，只保留基板反射回來的X熒光射線，測量系統再根據電離室接收的X熒光射線的強弱輸出相應的電流值變化。輸出電流經過測量傳感器放大板放大，轉換成相應的電壓值，此值再經過CPU計算后，得出基板上鋅層的厚度，這樣就實現了實際的鋅層測量。 

　　2 鋅層測厚儀的系統組成及各部分的作用 

　　2.1 系統組成鋅層測厚儀系統由1個測量“O”形架、兩套測量頭、一個中央控制柜、兩個操作站、一個工程師站、一套水冷柜和兩套安全指示燈組成。 

　　2.2各組成部分的作用為：

　　（1）“O”形架是測量頭測量運行的軌道。測量頭在“O”形架上往返運動，這樣就能橫向測量板帶所鍍鋅層的厚度。

　　（2）兩套測量頭被固定在“O”形架上，測量頭采用交流變頻驅動。它既可以由人工操作，通過現場控制箱上的操作按鈕、鑰匙或操作臺指令實現，這樣便于測厚儀的日常維護，也可以實現自動測量。兩套測量頭分別用于鍍鋅板坯上下表面鋅層厚度的測量，測量頭包括1個高壓發生器、1個X射線管、兩個電離室以及快門控制等元件組成。高壓發生器用于產生高壓并給電子加速；X射線管用于產生和發射X射線；電離室用于接收反射回來的X射線并將其轉化成電流信號；快門的作用是控制X射線是否發出。其他的元件包括3個溫度傳感器和兩塊電壓放大板。3個溫度傳感器分別測量板帶附近的環境溫度、測量頭內部環境和電路板溫度、X射線管溫度，以作為鋅層測量補償和保護設備之用，電壓放大板是將電離室的微弱電流信號轉化放大成電壓信號以便于傳輸。

　　（3）中央控制柜是此測量系統控制的核心設備，用于指揮和協調測量設備的各種動作以及計算測量結果并輸出信號給氣刀控制系統。中央控制柜包括M1 PLC系統、西門子傳動變頻器和內部電源、信號轉化工博士工業品商城聲明：凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息，均為轉載自其他媒體，并不代表本網站贊同其觀點，也不代表本網站對其真實性負責。您若對該文章內容有任何疑問或質疑，請立即與商城(www.lmelshi.com)聯系，本網站將迅速給您回應并做處理。
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