熱軋鋼材直徑的在線動態檢測，需要考慮到生產帶來的環境因素及熱軋鋼材自身的因素帶來的困難，如：鋼材軋制過程中的強烈振動，以及鋼材外表氧化物、現場強電磁場和光、熱等因素對檢測工作的擾騷。同時，鋼材所需要了解到的也不僅僅是外徑值，還包括橢圓度、斷面形狀等信息。

截面輪廓形狀測量方法比較棒、線材的截面輪廓形狀可用三種方法獲取。

原理說明

擺動測量方法

用單(或雙)軸測徑儀繞被測棒、線材的軸旋轉180°(或90°)即可得到圓周的全部投影。由于往復擺動時，光機系統每擺一次都受到一次機械沖擊，為了降低沖擊力，擺動速度必須盡量慢。目前較快的測一截面要3～6s，換向的停頓還有一段時間延遲。

這對于軋速達100m/s的高線，即測量螺旋截面的螺距長達300～600m，在其中的軸向缺陷將被大量漏測，更無法實現“頭”“尾”段的缺陷、工藝參量的檢測。它只適用于軸向速度很慢的生產線作外徑輪廓測量，而不適用于快速運動物體的外形測量。

旋轉測徑方法

它避開了擺動法往返回擺的沖擊力的限制，連續圍繞被測物旋轉，目前最高轉速可達200r/min，測量截面6.6個/s。測量頭旋轉必須保持光學結構的穩定性，否則由于機械慣量的作用力，長期旋轉會造成光學測量值的變化。這種方法只能測出螺旋截面尺寸，無法得到同截面尺寸。當線速達100m/s時螺旋截面的螺距達15m。這種方式的機械系統比擺動方式壽命長(沒有每次擺動的沖擊)。但因測頭連續旋轉，電信號、測頭電源都要通過“滑環”傳遞。電滑環的動接觸要經過電刷磨擦傳遞，這種連接不可避免地存在打火、電燒蝕，并造成滑環的接觸故障，它是影響系統可靠性的重要因素；另外長期旋轉也會影響光學系統的穩定性。

這種方式比前一種方式的輪廓測量能力強，測量速度快，基本可完成主要要求，但測量的只能是螺旋截面尺寸。另外這種方式的滑環及光源故障率較高，維護工作量大。

多測頭固定測量方式

將N個平行光測徑儀排布在同一個截面上，測量軌跡形成外切2×N邊形。隨N的增加測量軌跡就逼近為完整的圓截面投影，當N≥8時基本實現完整的圓截面測量，這種方式的最大優點是可以在同一時刻完成同一截面的測量。當N≥8時可以全面完成斷面形狀的測量。當N≥8時，這種測量方式的體制可靠性、穩定性是非常好的。

測量斷面形狀軌跡

測量截面的軌跡測量截面軌跡如圖所示，按軋速100m/s計算。

(a)為擺動測量截面軌跡，擺動一次測量的螺旋截面斜長為300～600m。每次克服慣性的回擺轉，測量截面的軌跡即連續螺旋斜面。

(b)沒有圖(a)的靜止間隔，此螺旋間距為100m/6.6次=15m。

圖(c)為8軸向測量截面的軌跡，它與圖(a)，(b)的不同點是所測軌跡為同一時刻同一截面，截面是等距:(100m/s)/(660次/s)=0.15m，所以圖3(c)的實時性最好。并且為同一截面的尺寸。

結語

多軸測量方法的測徑儀更適合做斷面形狀的測量，既能得到所需的外徑尺寸，還可得到完整的斷面形狀，配有專業的測量軟件，能顯示測量的截面輪廓、外徑值、橢圓度等多種信息。

本文由保定市藍鵬測控科技有限公司編寫

審核編輯：何安