用于测定轧件的厚度的方法以及设备技术

本发明专利技术涉及一种通过借助射线测量系统（8）利用射线源（12）和射线探测器（16）无接触地测量对于厚度（d）的基本测量值（G）的方法，在测定轧件（4）的、特别是轧制带材的或金属板的厚度（d）中改善了测量精度，其中射线源（12）和射线探测器（16）由保持机械结构（6）承载，并且其中附加地借助同样布置在保持机械结构（4（6））上的超声波测量头（24）测量参考测量值（R）。为了消除基本测量值（G）的误差影响引入参考测量值（R）。

Method and apparatus for measuring the thickness of rolled pieces

The invention relates to a method by means of X-ray measurement system (8) by means of a radiation source (12) and the X-ray detector (16) for contactless measurement of thickness (d) of the basic measurement (G) method in the determination of the workpiece (4), especially for rolling strip or metal plate thickness (d) improved the measurement accuracy, the X-ray source (12) and (16) X-ray detector by keeping the mechanical structure (6) and the additional bearing, with the same layout in the mechanical structure (4 (6)) ultrasonic measurement on the head (24) measurement reference measurements (R). In order to eliminate the influence of the basic measurement error (G), a reference measurement value (R) is introduced.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测定轧件的厚度的方法以及设备
本专利技术涉及一种用于测定轧件的、特别是轧制带材的或金属板的厚度的方法。此外本专利技术涉及一种用于测定这种轧件的厚度的设备。
技术介绍
在生产线上、例如在轧机上在大多数情况下使用借助射线、例如伽马射线或伦琴射线在待测量的材料的穿透的基础上测量厚度。利用射线的厚度测量以穿透材料时部分地吸收射线的效应为基础。为此射线源的射线垂直于测量件取向。在测量件的已知的密度时借助吸收定律在这个位置测定测量件的厚度。为了获得具有非常高的精度的测量结果，然而多个系数和参数必须是已知的，例如合金成分、测量件的温度等等。将这些值提供给测量仪器使用。在材料中的不同的位置上的测量件的不同的组成中、在不确切已知的组成中或在测量件的温度的波动中因此厚度测量产生不精确的测量结果。用于厚度测量的可替代的方法是通过测量件的重量确定测量件的厚度。为此必须取得在实验室中分析的测量件样品。这种工作方法是耗费时间的并且导致生产干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，实现提高在测定轧件的厚度中的测量精度。该目的根据本专利技术通过一种用于测定在借助轧机列轧制轧件时的轧件的、特别是轧制带材的或金属板的厚度的方法来实现，-其中借助射线测量系统无接触地测量对于厚度的基本测量值，其中射线测量系统集成在乳机列中，-其中，借助超声波测量头测量对于厚度的参考测量值，同样超声波测量头集成在轧机列中，以及-其中，为了消除基本测量值的误差影响引入参考测量值。此外该目的根据本专利技术通过一种用于测定轧件的、特别是轧制带材的或金属板的厚度的设备来实现，该设备包括-用于获取对于厚度的基本测量值的无接触的射线测量系统，其中射线测量系统集成在乳机列中，-同样集成在轧机列中的、用于获取对于厚度的参考测量值的超声波测量头，-以及包括根据参考测量值用于消除基本测量值的误差影响的分析单元。关于这种方法下列提及的优点和优选的设计方案可以按意义地转用到这种设备上。本专利技术基于这种构思，在位置上进行参考值测量，在该位置上进行用于测定轧件的厚度的射线测量，引入该参考值测量的结果用于修正由射线测量得出的基本测量值。这就是说，当轧件还处于轧机列上时，进行参考值测量。通过参考值测量避免了由于温度波动或在轧件的组成中的局部的差别引起的测量不准确性。在这种情况下超声波测量设计作为参考值测量，在其中不需要从轧件取样，以使得超声波测量平行于射线测量并且在射线测量的位置上进行。借助超声波的材料厚度的测量本身是已知的。在这种测量中超声波测量头的超声波脉冲发射到测量对象上并且在该处传播。当超声波脉冲达到测量对象的背面，一部分超声波被反射。测量对象的厚度的测定由发射脉冲的触发与底面反射波的接收之间的时间的更准确的测量得出。由该时间计算出测量对象的厚度。在根据本专利技术的、用于测定轧件的厚度的方法和设备中新颖的是在轧件的加工位置处使用超声波测量。在此显著的优点是，对于参考值测量需要的时间消耗是非常短暂的，以使得借助超声波的参考值测量可以没有问题地集成在轧件的加工过程中。此外轧件通过超声波测量不会被损坏或改变。射线测量系统和超声波测量头的布置可以以多种方式实现。对于两个系统重要的是，该系统尽可能近地定位在轧机列的轧机机座上。在此射线测量系统安装在轧机机座中。在这种情况下超声波测量头同样有利地安装在轧机机座中。当在轧机机座上对于超声波测量头不存在空间时，超声波测量头通过自身的支架定位在射线测量系统的附近并且因此定位在轧机机座上。根据可替换的、优选的设计射线测量系统的射线源和射线探测器由保持机械结构承载，其中超声波测量头同样布置在保持机械结构上。在此保持机械结构根据所谓的C形测量架的类型来设计。这种C形测量架具有两个特别是平行地延伸的臂和与这两个臂互相连接的中间部件。在这些臂的一个上布置射线源并且在另外一个上布置射线探测器。在运行中保持机械结构的这些臂特别是横向于轧制方向、即横向于在轧制带材或金属板运动的方向延伸。根据一个优选的设计方案，用于测量轧件的厚度的超声波测量头朝向轧件运动。与借助射线测量系统的、无接触进行的测量相反通常对于超声波测量需要在超声波探测头与轧件之间的接触。射线测量系统通常固定地布置并且C形测量架的臂不但在运动的轧件上方并且在运动的轧件下方延伸。因此射线可以垂直于轧件发射并且在穿透轧件的材料后在另一侧被探测。由此布置在射线源或射线探测器附近的超声波探测头接触轧件，该超声波探测头向轧件的方向运动，直到其接触到轧件。由于保持机械结构从其运行位置出发在射线测量期间关于轧件在空间上不被调整，当超声波探测头集成在射线测量系统的保持机械结构中，其通过自身的运动机械装置从保持机械结构的臂向外运动。由此通过接触既不损坏轧件的表面也不损坏超声波测量头，有利地在静止的轧件上测量参考值。而也可以考虑的是测量运动的轧件，特别是当稍微降低轧件的速度时。优选地借助射线测量系统在短暂的几秒或几分之一秒的时间间隔内、特别是连续地在运动的轧件上进行非接触的射线测量。由于在运动的带材上进行射线测量并且轧件对于超声波测量被停止，与射线测量相比在更大的时间间隔内有利地实现超声波测量。在轧制带材的轧制时例如可以在10米或20米之后停止轧制，以便进行超声波测量。当金属板或轧带被轧制时，特别是在每个板或每个带材的起点上或每次装料时实现一次超声波测量。特别是在带材或板材的头部区域测量参考值，此后这个区域至少在轧机机座上被轧制，接着不受干扰地继续轧制过程。根据一个优选的设计变型在测量位置获取参考值，在该测量位置也测量基本测量值。特别是在测量位置测量参考测量值，在该测量位置利用射线测量系统实现了分别上一次的测量。在此“相同的位置”是至少关于轧件的宽度，即射线测量系统和超声波测量头在轧制方向上特别是前后连续地布置并且沿在轧制方向上延伸的线上测量。优选地射线测量系统和超声波测量头沿轧件的中线测量。这提高厚度测量的精度，因为参考测量值涉及这样的位置，即在该位置已经测量出基本测量值。例如时间上相继地实现射线测量和超声波测量，即直到轧件停止只利用射线测量系统测量并且特别是在最后的测量位置在静止的轧件上进行超声波测量，在该最后的测量位置获取基本测量值。可替换地同时在静止的轧件上测量基本测量值和参考测量值，特别是当在轧件的两个不同的位置被测量时。根据一个优选的设计方案射线测量系统是伦琴射线测量系统并且借助伦琴射线测量基本测量值。伦琴射线源的很大的优点是，射线的能量和由此的吸收常数可以优化地与需要的厚度区域相匹配。这种无接触的射线测量方法提供在非常高的测量周期中表现出精确的测量结果，这使其特别适合于应用在铝和钢工业中的轧机上。可替换地也可以利用同位素射线或伽马射线测量。根据一个优选的变型在参考测量与基本测量值的偏差中在预定的公差范围内时给出对于厚度的实际值，该实际值由参考测量值和基本测量值构成。公差范围总计例如为基本测量值的10%。当基本测量值与参考测量值之间的差处于公差范围之外，即特别是大于10%时，这表明，没有正确地实现测量。而当参考测量与基本测量值的偏差最小时，特别是小于10%时，因此基本测量值与精确的参考测量值相匹配。在接着的射线测量中考虑当前的参考测量值与在当前的参考测量值之前获得的、上一次的基本测量值之间的差值，以便将这个差值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测定在借助轧机列轧制轧件（4）时的所述轧件（4）的、特别是轧制带材的或金属板的厚度（d）的方法，其中?借助射线测量系统（8）无接触地测量对于所述厚度（d）的基本测量值（G），其中所述射线测量系统（8）集成在所述轧机列中，?借助超声波测量头（24）测量对于所述厚度（d）的参考测量值（R），同样所述超声波测量头集成在所述轧机列中，以及?为了消除所述基本测量值（G）的误差影响引入所述参考测量值（R）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.25 EP 11167480.01.一种用于测定在借助轧机列轧制轧件(4)时的所述轧件(4)的、特别是轧制带材的或金属板的厚度(d)的方法，其中 -借助射线测量系统(8)无接触地测量对于所述厚度(d)的基本测量值(G)，其中所述射线测量系统(8)集成在所述轧机列中， -借助超声波测量头(24)测量对于所述厚度(d)的参考测量值(R)，同样所述超声波测量头集成在所述轧机列中，以及 -为了消除所述基本测量值(G)的误差影响引入所述参考测量值(R)。2.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述射线测量系统(8)的射线源(12)和射线探测器(16)由保持机械结构(6)承载，其中所述超声波测量头(24)布置在所述保持机械结构(4)上。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用于测量所述轧件(4)的所述厚度Cd)的所述超声波测量头(24)向所述轧件(4)运动。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中借助所述射线测量系统(8)在短暂的几秒或几分之一秒的时间间隔内、特别是连续地进行射线测量。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中与所述射线测量相比超声波测量在更大的时间间隔内进行。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述轧件(4)的测量位置上测量所述参考测量值(R)，在所述 测量位置也测量所述基本测量值(G)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中借助伦琴射线测量所述基本测量值(G)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述参考测量值(R)与所述基本测量值(G)的偏差在预定的公差范围内时给出对于所述厚度(d)的实际值(I)，所述实际值由所述参考测量值(R)和所述基本测量值(G)构成。9.一种用于测定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·迈尔霍费尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：
国别省市：