[发明专利]检测热的管子实际状态的方法和设备

说明书

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述用于检测一根热的管子的实际状态的方法。

近几年在钢管厂引入质量保证体系的过程中，试图将测量和检查技术用在可能引起缺陷的地方，而不是事后再去检查成品管的缺陷。在热的区域内，亦即在热的管子上的这种测量和检查提出了许多供讨论的技术问题，因为高温使一些测量方法失效，或必须修改在低温区已证明是可靠的测量方法。在力求进行的在线检查中所涉及的另一个问题是要检查的管子在轧钢机组出口区内高的传送速度与单独的检查设备上缓慢的检查速度不一致。

为了解决某些上述的问题提供了一些方法和系统，它们例如在减径或张力减径机的出口区内检测一些参数，如用红外测量仪检测温度，用二极管行扫描摄像机检测直径，借助激光检测长度以及借助于γ射线装置检测壁厚。这些测量连续和不接触地进行，其中，对于热的管子的测量而言后者是必须满足的要求。

在这里的缺点是，在热的管子上的表面状态例如有关裂纹或结疤没有一起检测。因此目前在精整工段仍需要昂贵的检查费用。在已知的方法中同样没有关于几何形状和表面状态与地点相符的综合数据，所以确定加工缺陷的定位唯一性方面的信息可能不足，其结果是难以或甚至不可能为提高产品的质量施加影响。

由DE69112773 T2已知一种对几何形状规则的产品尤其是钢管在其生产过程中的质量自动控制的系统。在一个可横向于管子输送方向移动的滑架上装有一X射线装置。在此滑架上装一模块，它预处理用于X射线装置的信号。由此模块发生的电子信号被一数据采集和校验系统汇集。该系统处理此信号并将信号提供一个适用的计算机系统。计算机系统最好与两个用于过程自动控制的接口连接。这些过程自动控制的接口预处理控制信息并将反馈信号和正向耦合信号提供给调整电机、作标志的系统和记录器。除此以外，在此已知的方法中，为了修正，在扫描平面内测量要检查的对象的温度。根据此温度信号和在扫描截面当前存在的温度的情况下获得的尺寸，利用专用于所测量尺寸的膨胀测量法的数据，预报在要求的温度下扫描截面的尺寸值。为了检测温度，在可横向于管子输送方向移动的滑架上至少装一高温计。借助于此一个或多个高温计测量管子的温度。

测量装置A最好在钢管生产线内设在定径机最后一些轧辊与着色标记装置之间。管子的运动借助于光栅监控，并在生产过程中不同的装置处检测管子的速度和装置。这种已知方法的缺点是，没有检测影响成品管质量的热处理缺陷或连铸缺陷，因为X射线装置只能检测会改变尺寸的形状和尺寸偏差。结疤和裂纹完全不改变尺寸或只是在一个如此小的程度上改变尺寸，即处于X射线装置起动极限或分辨极限之下。此外，在每次透视测量时，壁厚在地点上并不是单一地而是始终与位于此同一射线径迹中的后壁一起测量。为此，为了反算内部几何尺寸和壁厚分配等需要作基本假设，但尤其在非正规的轧制过程中它们肯定是不适用的。然而采用这种方法这恰恰是应当已知的。这种所谓的双层壁测量还有一个缺点，即管子的摆动导致测量误差。在这里，摆动指的是一个平面内从理想轧制线向所有方向可能的沿径向的偏移。这些不同的测量和检查装置没有组合成一个多重检查系统，而且也没有任何特殊的导向装置。

本发明的目的是提供一种检测热的管子实际状态的方法，借助此方法可以在结构紧凑地组合所有单个测量和检查装置的情况下与地点完全相符地检测有关几何尺寸和表面状态的数据，尤其是决定性地损害管子质量的缺陷，如裂纹和结疤，以及，此方法还适用于作为对管子摆动灵敏反应的测量方法。

此目的从具有权利要求1特征部分中所述特征的总概念出发达到。有利的改进以及实施此方法的设备是从属权利要求的组成部分。

本发明的核心是，将附加的借助于涡流无损检查热的管子外表面和内表面缺陷，尤其裂纹和结疤，与已知的温度、长度和壁厚测量组合成一个热-多重检查测量系统。其中利用了一个公共的管子导向装置，以及此测量和检查系统保证测量和检查必要的数据和参数。

为了全面利用同时形成的测量和检查结果，这些结果在地点上完全相符地与管子相对应。在控制环路的意义上此测量和检查结果被反馈，以便有控制地干预正在运行中的加工过程。这可以直接涉及减径或张力减径机，以及涉及钢管生产所必要的设在减径或张力减径机上游的轧钢机组。测量和检查结果还可以利用来当发生不可允许的偏差时实施与地点完全相符地给管子作标记。这可以借助数据系统技术和/或涂颜色标记来实现，在这种情况下可按已知的方式用颜色区别各种缺陷类型。