1、结晶器表面检测系统介绍

CPL-N100是武汉中飞扬测控工程有限公司开发的一种新型的结晶器表面镀层检测设备。设备采用一台高精度、高灵敏度的激光测量与定位传感器，该传感器以一条固定宽度的激光线扫描的方式来对结晶器铜板进行扫描，实时返回测量数据。上位机通过对数据的建模分析后给出结晶器镀层的磨损数据情况、以及表面裂纹、表面平整度等数据。上位机软件以数据表，数据曲线和结晶器三维模型图的表示方式直观的给用户反映被检测结晶器的表面轮廓和镀层厚度偏差等数据，为现场作业人员维护保养结晶器提供真实可靠的理论依据。

1.1检测原理

结晶器表面镀层检测仪是一台高精度的精密仪器设备，整机包含高精密激光测距传感器，两台数字伺服电机、编码器、水平方向滑动丝杆、垂直方向滑动丝杆、校验台及控制器等器件组成。该设备具有测量精度高、稳定性强、安装便捷和可观测性强等诸多优势，适用于各大钢铁企业的连续铸造过程中连铸结晶器的表面镀层检测、表面平整度分析、表面探伤、锥度测量等，适用于圆坯、方坯、板坯、异形坯等，应用广泛，功能强大。

在测量结晶器表面镀层特性时该仪器是固定于结晶器上方如下图1所示，设备启动后自动完成自检过程，激光测量传感器自动回到起始零位，然后激光传感器在数字伺服电机的驱动下先沿着结晶器外弧宽面扫描，扫描到距离结晶器窄面200mm（可调整）的位置时缓慢旋转90度角，转到窄面继续扫描，窄面扫描完成后同样旋转90度角转到结晶器内弧宽面继续扫描，同样的方式扫描左侧窄面，扫描完成后回到零点位置，至此完成一周数据扫描。然后激光传感器往下降一段距离继续第二周的数据扫描，周而复始从结晶器上方一周往下扫描到结晶器下方，完成整个结晶器内腔面的扫描工作。

扫描完成后数据通过通讯线缆传输到上位机电脑上，上位机软件把采集到的数据导入到模型库中，通过计算分析得到结晶器的表面镀层磨损状况、表面平整度表面裂纹情况、结晶器锥度数据等等。为现场生产提供可靠的维修参考数据，避免因为设备故障导致现场出现生产事故问题。

1.2使用环境

结晶器表面镀层检测一般是在钢厂中进行使用，所以检测仪的使用环境比较恶劣，面临多尘埃、多蒸汽、多机械等环境因素，因此在检测仪的设计时会考虑密封、耐摔、抗震等要求，延长检测仪的使用寿命。传感器本体采用非接触式激光三角测距传感器，测量传感器采用防漏水防油防震结构与设计，适应在连铸机等恶劣环境小长期稳定使用，采用伺服电机驱动，准确控制传感器检测精度。

1.3系统特点

1.人性化的人机交互界面

2.方便的系统设置

3.便捷式低功耗设计

4.多种规格兼容检测结构

5.高速稳定的无线数据传输

6.高精度激光扫描测量

7.一键测量设计

8.自有网络无线传输

9.小巧轻量化的前端测量

1.4软件功能描述：

1）显示内容：控制系统显示器显示：实际测量值；设定标称值；结晶器参数等。

2）软件功能

  产品参数设置：可设置结晶器规格、正负公差、报警参数等；

  系统参数设置：可设置故障通道、通信端口、热膨胀系数等；

  数据存储：数据记录；历史数据查询，可查询某一时刻的尺寸，时间准确到秒；

  报警设置：可设置超差报警的阈值；

  校准功能：测量误差过大时用标准量块校准可恢复精度；

  显示结晶器的镀层厚度信息；

  可有线连接和无线连接两种方式；

  镀层厚度偏差设定；

  模拟位置显示 结晶器3D图像、偏差、偏移实时曲线显示；

  数据存储、记录、查询。

1.5产品参数

传感器使用寿命≥3年；

测量仪的可靠性达98%以上；

测量范围：60~400mm

测量精度：0.01mm

光点直径：1.0x1.5mm（点扫）、1.0x20mm（线扫）

下降步矩：1~200mm/步

测量方式：激光位移测量

测量光束：3200点

运动控制：伺服控制

运动精度：1mm/65536脉冲

单次测量时间：小于2min

电源：DC12V

使用温度：-20~80℃

设备使用预热时间：3-5min

抗冲击性：50G（X、Y、Z轴）

抗振动性：10Hz-55Hz（振幅1.5mm，X、Y、Z轴各2小时）