[实用新型]板坯体积测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于对钢板等板坯体积的测量系统，可用于生产线上实现在线检测，特别是热轧金属板坯。

背景技术

在热轧钢板、铝板等金属板坯生产过程中，对生产出的板坯的体积进行有效测量，获得板形数据，例如按黑色冶金行业标准YB/T2012-2004，得到钢坯的横截面脱方、镰刀弯、不平度、鼓肚、切斜、剪切变形、凹陷、楔形等，并按标准要求给出偏差值，以判别合格与否，是保证产品质量、提高企业效益的重要手段。

目前热轧钢板坯几何尺寸的在线测量主要采用的方法有：

1.普遍采用旋转编码器的方式，在生产线辊道上安装旋转编码器，但是只能够对长度方向进行测量。由于长度方向的测量会产生积累误差，并且钢坯还有可能在辊道上出现滑动，所以测量精度不高。另外由于不能测量厚度和宽度，也无法得到板形数据，因此不能满足企业的实际需求。

2.通过激光测距的方法获得长度、宽度、厚度等数据信息，但由于激光器安装在距离热钢坯较近的位置，高温对设备的烘烤非常严重，设备防护较困难，故障率较高。另外一个问题是激光测距是测量单点的距离值，长度、宽度、厚度数据是相互独立的，无法得到二维平面及三维立体的板形数据，当钢坯在辊道上运行时出现摆动或与辊道有夹角，都会造成测量的数据不准确。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种板坯体积测量系统，能够实现在线无接触测量，避免高温对设备的烘烤，保证了整个系统的稳定性，同时能够准确、实时获得板坯的二维及三维板形数据。

本实用新型采用如下技术方案：一种板坯体积测量系统，包括：

长宽测量子系统，包括安装在待测板坯生产线输送滚道上方的1台或多台视场无缝衔接的CCD摄像机，其视场形成能够完全覆盖待测板坯轮廓的测量场用于获取整个板坯的平面二维图像；

厚度测量子系统，包括测量板坯两侧厚度的测厚装置；

还包括计算机，并通过视频切换与同步控制器控制平面图像获取系统启动和拍摄；计算机还与长宽测量子系统的CCD摄像机连接进行数据传输，获得CCD摄像机得到的板坯图像和板形数据；还和厚度测量装置获得板坯的厚度数据和板形数据，并根据获得的二维图像和板坯的厚度和板形数据，计算并将数据进行三维数据合成，得到板坯的长、宽、厚三维数据和板形数据。

所述的厚度测量装置可以包括安装在待测板坯两侧的线激光发射器和对应的CCD摄像机，线激光发射器用于在板坯两侧形成厚度方向的扫描线，所述CCD摄像机获取带有激光扫描线的板坯侧面影像，并将板坯两个侧面的影像通过传输至所述的计算机，由计算机计算板坯的厚度和板形数据。

所述的厚度测量装置也可以由安装在板坯上下个方向的激光发射器和对应的CCD摄像机组成，所述激光发射器用于倾斜投射在板坯表面产生光点，CCD摄像机对光点进行拍射，利用三角测厚原理进行测量。

所述的计算机可以为一台，同时对各子系统进行控制和实现数据处理，特别是涉及大量图像信息的处理，因此对计算机的运算能力要求较高。也可以采用三台，其中一台为1号测长/测宽与板形计算机，与所述的长宽测量子系统中的CCD摄像机连接，用于将CCD摄像机获得的电子图像转换成数字图像，并计算板坯的长、宽和板形数据；另一台为2号测厚与板形计算机，与测厚装置连接，接收测量装置的数据并据此计算出板坯两侧边厚度和板形数据；第三台为3号主控计算机，通过数据交换机与所述1号测长/测宽与板形计算机和2号测厚与板形计算机进行通讯，接收1号测长/测宽与板形计算机和2号测厚与板形计算机的数据，以进行三维数据合成，得到板坯的长、宽厚三维数据和板形，同时3号主控计算机还与所述视频切换与同步控制器连接用于系统控制和实现系统状态显示。

所述的数据交换机还可以接入车间以太网，以便于与其它部门进行数据共享。

所述的数据交换机还可以与一个测量结果与板形显示器连接，以便实时显示板坯的板形数据。

当然也可作为连铸机控制数据反馈输入，以对连铸机参数进行调整，获得高品质产品。

本实用新型的这种板坯体积测量系统，具有如下优点：

(1)由于采用非接触式测量，测量系统远离目标，避免了高温对设备的烘烤，保证了整个系统的稳定性。

(2)是由计算机对板坯图像进行解算，整个过程是实时进行的。同时系统也能够将按长度、宽度、厚度的公差进行判别，能够给出是否合格的标记，便于检验人员的检测和判别。

(3)长度、宽度、厚度测量建立在一个统一的坐标系内，无论钢坯是否平行或倾斜于轨道；是否具有弯曲度，测量仪都可以测量钢板的实际长度、宽度和厚度。