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X射线测厚仪的设计原理与应用(一)
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毕业论文范文题目:
X射线测厚仪的设计原理与应用(一)
,论文范文关键词:
X射线测厚仪的设计原理与应用(一)
X射线测厚仪的设计原理与应用(一)毕业论文范文介绍开始:
摘要
X射线测厚仪是一种非接触式厚度测量装置,可以实现连续实时的在线测量,是钢厂板材加工中广泛应用的关键检测设备。虽然国内有很多不同型号的X射线测厚仪,但其工作原理是一致的,主要的构成也大体相似。而我们这介绍的东芝X射线测厚仪就是一种以X射线为载体的非接触式厚度测量系统,在不接触和无破坏的条件下完成测量,该测量系统的设计重点在于可靠性和测量精度的准确性。本文通过介绍了X射线测厚仪工作原理、 X射线测厚仪在AGC中的如何实现厚度控制,以及常见的故障及处理方法,让我们更好的了解测厚仪,避免造成废品或非计划产品的产出。
关键词 X射线;AGC;故障
目录
摘要
I
引言(此章可以不设)
1
第1章 研究背景背景与意义
2
1.1测厚仪分类
2
1.1.
2
1.2国内外研究现状
3
1.1.1
3
第2章X射线测厚仪的基本介绍
4
2.1X射线基本性质
4
2.1.1
4
2.2 X射线测厚基础
5
2.2.1
5
第3章X射线测厚仪的原理
6
3.1
6
3.1.1
6
3.2
6
3.2.1
6
第4章X射线测厚仪在AGC控制中的应用
7
4.1AGC控制(厚度自动控制)
7
4.1.1
7
4.2测厚仪AGC控制在生产中如何实现
7
4.2.1
7
参考文献
8
致谢
9
第1章研究背景背景与意义
1.1测厚仪分类
钢铁产业在国内作为基础产业且在国民经济中有着重要地位,带钢轧制是钢铁产业中重要环节。而带钢厚度是带钢生产重要指标之一,只有对厚度精准控制,才能达到产品的精度要求,因此测厚仪在轧钢生产中是必要环节。
现代连轧中应用最广泛的测厚仪技术主要分为接触式和非接触式两种。其中接触式测厚仪接触式测厚仪在测量时,探头会与带板接触对板材造成一定损伤,且探头易在测量中容易发生跳跃,导致测量结果产生较大误差,影响精度。因此接触式测厚仪在板带生产过程中已被非接触式测厚仪逐渐替代。
1.2国内外研究现状
国外研究现状
最早研制X射线测厚仪的国家是美国,在当时科技水平里,X射线源并不稳定,造成X射线测厚仪在测量速度和精度上都不高。为提高测量精度,做出了双射线源,一个用来测量标准样片,另一个测量待测材质,且要保证两射线源电流要尽量保持一致。
科技不断的进步,对X射线测厚仪提出更高的要求,为了既能提高测量精度又能避免复杂线性化过程,一种双通道X射线测厚仪应用而生,以美国通用电气公司的RAYMIKE-60以及东芝公司研发的TOSGAGE-360A型的X射线测厚仪为代表。双通道X射线测厚仪所应用的原理是对穿过待测带材与穿过基准楔的位置与设定厚度值相对应;基准楔的准确位置通过对不同厚度的标准板进行标定确定;而差分处理的信号为厚度偏差信号。双通道X射线测厚仪可以有效修正由于X射线强度变化而导致的测量精度误差,但其装置结构复杂,对基准楔的加工精度要求及位置控制精度要求都很高后续设备维护麻烦等缺点。
接着计算机电子信息处理技术的发展,数字信号处理优势明显强于模拟信号处理,应用越来广泛,X射线测厚仪技术提高,在测量原理不变的条件下,双通道测量优化为单通道测量,还引入计算机数字信号处理控制。其可靠性得到很大提高。当时ABB公司研制的单通道X射线测厚仪,于理论上动态精度已达到0.25%,响应时间达到1ms。
直到现在应用较广的射线测厚仪主要有同位素测厚仪与X射线测厚仪。同位素测厚仪的优势具有穿透力强,范围大,能量强,稳定性好,结构简单。但其放射源不能随着设备关闭而及时消失,安全隐患存在较大,而这正是与X射线无法比拟的地方,X射线测厚仪能够在随着设备关闭而关闭,其安全性较好。
同位素测厚仪主要应用于在线非接触式辐射测量。α射线穿透能力很弱,无法应用在工业生产中。β射线穿透能力稍强,能穿透纸,但无法穿透金属材质。γ射线穿透力能力最强,能穿透金属材质。γ射线测厚仪目标已经在板带、管材、涂层在线测量与厚度控制中得到广泛的使用。放射源在运输,使用中有严格要求,在工业生产中,γ射线必须处于受控状态,当生产线停产或进行检修的时候,γ射线必须封闭在密闭室里,用铅板来挡住。而X射线测厚仪与同位素测厚仪相比,在测量精度,响应时间和灵敏度存在很大优势。根据板材不同厚度规格选择合适的射线能级,这是同位素测厚仪不能实现的。
国内研究现状
随着科技水平不断提高,各行各业对测厚仪精度要求不断提高,测厚仪技术得到快速发展,测量方式变得多样新。从接触式到非接触式,测厚仪技术产生了本质变化。而其中非接触式测量方式的优点突显,在测厚技术中发展为主流方向,其中激光、超声、电涡流等测量技术在特定条件场合与测量范围各有优势,但通用性相对较差,在轧钢生产中,由于环境恶劣且测厚范围大,考虑到安全实用性,X射线测厚仪的优势在于能量和强度可以控制,降低统计噪声,测量精度显著提高,在现有条件下X射线测厚仪无疑是有更多的优势。
X射线测厚仪的基本介绍
X射线基本性质
X射线具有很强的穿透能力,因其波长短,能量大,照射于物质上,仅少部分被物质本身所吸收,大部分由原子间隙已穿透。X射线光子的能量直接影响到X射线的穿透物质能力,X射线光子的能量越大,波长越短,其穿透力越强。物质密度也会影响X射线的穿透力,密度不同的物质可以利用X射线穿透力可区分开来。
2、电离作用。受X射线照射时的物质,物质的核外电子脱离原子轨道会产生电离。同理可利用电离电荷的多少将X射线的照射量测量出来,由此原理制成了X射线测量仪器。在电离作用下,气体可以导电;某些物质会发生化学反应;在有机体内可以诱发各种生物效应。3、荧光作用。X射线其波长短肉眼不可见,但其照射于某些化合物,可使物质发生荧光如磷、钨酸钙、铂氰化钡、硫化锌镉等时(可见光或紫外线),X射线量与荧光的强弱成正比。这种作用是X射线应用于透视的基础,荧光屏就是利用这种荧光作用而制成,用作透视时观察X射线通过人体组织的影像。也可制成增感屏,用作摄影时增强胶片的感光量。
4、热作用。X射线能被物质所吸收的大部分会转变成热能,将物体温度升高。
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