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用激光测量板坯浇铸速度及长度
发表时间:[2007-09-27]  作者:本站  编辑录入:本站  点击数：1637
考虑到现用板坯浇铸速度检测装置存在的弊端，特开发一种以激光器为基础的新测量系统。试用结果表明，此项新技术具有许多优越性，有望得到应用及推广。
　 工作原理———激光多普勒效应
　 本非接触式浇铸速度测量系统是以激光多普勒效应为基础。激光二极管射出的两条平行激光束，经导向相聚于铸坯表面，在此表面近处形成“可测量”域。可测量域由暗、亮交替的光条纹组成。铸坯移动时光条纹也移动，而且光条纹的移动速度与铸坯运行速度成正比。这一光学现象称为多普勒效应。用光学接收系统记录光条纹移动速度可计算出铸坯运行速度。
　 系统配置位置特殊性激光多普勒测速系统有着严格的置位要求，即需与铸流保持一定距离并应与铸流成90°角。由于铸流上、下两面热辐射强烈，故装在铸流左或右侧最为可取。但这样也有问题，即多普勒测速的激光焦点（铸流上的交会点）是一个固定点，当浇铸的板坯改变时，这一固定焦点就会落空。为此美国传感器技术公司开发一种能随板坯宽度自动聚焦的多普勒测速装置，解决了系统配置在铸流一侧的技术难关。
　 此外，应使系统及其公用设施免受连铸机外侧附近区域高温、粉尘多、湿度大的恶劣影响，及避开转动设备（天车、火焰切割机在不断运行，还有修理时二冷扇段的挪移等），以免影响连铸机的正常操作。出于以上原因，将系统及相关装置配置在连铸机尾部铸流出口侧面，但是在火焰切割机的前面。
　 应用效果———简便、精确、多功能
　 在IT、机电各专业技术人员合力下，激光多普勒测速系统全套装置安装进展顺利，仅用几小时就完成。在对接所需软件及计算机硬件后开始采集数据。由于系统反应快捷、精确，二级系统每秒钟可根据采集的40多个数据记录一次铸流速度。这样在很短时间里就充分验证了激光测速的适用性和可靠性。系统试用效果好，并显示出多功能性：
　 1．现有浇铸速度检测装置是以检测轮为基础，不仅不准确，而且经常需要调整及维护。激光多普勒测速系统是非接触式测速装置，安装及使用极为方便，极少需要维护，这能给用户带来巨大经济效果。
　 2．用激光多普勒测速系统控制板坯定尺长度，每块板坯长度误差仅为±5mm。在常规的15h浇铸周期内，现行机械检测法与实际测出的铸流总长相差近500cm。这说明切割的每块板坯长度比该切的长度超出4cm。避免超切此长度相当于每天每条铸流可多产出1块板坯，两条铸流每年合计可多产出板坯720块。
　 3．经滤波处理，进一步提高激光多普勒测速装置厘米读数的可靠性。可根据此读数跟踪浇铸中能引起板坯缺陷的各种节奏事件，例如当调换中间包，更换水口，变更浇铸速度及结晶器调宽时，读数指示仪上有明显的具体异常记录，从而可判定缺陷将发生的位置。这样就能优化成品板坯长度，降低正品改判率。同时，借助于精细而真实的铸速厘米读数，设备维护人员及操作人员还能查找发生故障的马达、轴承及辊子，因为发生这种事故时与稳态相比，厘米读数会产生不同幅度的明显差异。
　 产量与质量最佳化由于能对浇铸速度进行最准确的检测，故可使浇铸速度范围更加符合质量要求。以前因无法断定准确的浇铸速度究竟是多少，那时是按照与实际速度相差约2．5～5．0cm／min规定浇铸速度范围。在掌握浇铸速度的真实数后，可重新整定浇铸速度范围，这样就能使产量及质量达到最佳水平。