钢铁热轧线如何实现1200°C以上高温钢坯的0.1毫米级位移/尺寸在线测量与精准控制？【恶劣环境 激光传感】

1. 钢铁生产中高温物体位移测量的挑战

在钢铁生产的连续铸造、热轧等环节，我们需要对高达1000°C甚至1300°C以上的高温物体（如钢坯、钢板、型钢等）进行精确的位移测量。这并非易事，因为这些物体具备一系列特殊的“脾气”和“特点”。

想象一下，一块刚从炉子里出来的烧红的钢板，它不仅仅是炽热发光的，像一个行走的小太阳，还在高速运动、可能伴随着轻微的抖动或变形。更麻烦的是，它的表面可能并不光滑，有时会覆盖着一层薄薄的氧化铁皮（俗称“黑皮”），或者被蒸汽、水雾、粉尘所笼罩。

在这种极端环境下进行位移测量，就如同在嘈杂、昏暗的火炉旁边，试图用一把普通的尺子精确量取一个快速移动的炽热物体。普通测量方式会面临以下挑战：

• 高温辐射干扰： 炽热的钢材会发出大量的红外光，这就像一个天然的强光手电筒，会严重干扰依赖光信号的传感器。传感器看到的可能不是我们想测的激光点，而是一片“火海”，导致测量信号淹没在背景噪声中，无法辨别。

• 表面状态复杂多变： 钢材表面可能有氧化皮、水蒸气、油污、粗糙度不均等问题。这些都会影响激光的反射，使反射信号不稳定，甚至发生散射，就像我们用手电筒照在一个不平整的粗糙墙面上，光斑会模糊不清。

• 恶劣的环境条件： 生产现场不仅热，还可能伴随震动、灰尘、水汽、电磁干扰等，这些都直接考验测量设备的稳定性和可靠性。

• 高速运动： 钢材通常在生产线上高速移动，要求传感器具有极快的响应速度，才能捕捉到实时的位移信息，防止“拖影”或数据滞后。

• 测量精度要求高： 即使环境恶劣，对位移的测量精度要求依然很高，因为这直接关系到产品的尺寸、形状和质量控制。

2. 钢铁高温物体位移监测的相关技术标准简介

在钢铁生产中，对高温物体进行位移监测，主要关注的是如何准确、稳定地获取物体的各种空间和运动参数。这些参数的定义和评价方法是行业标准的核心，它们指导着我们如何选择、使用和评估测量设备。

我们通常需要监测以下几个核心参数：

• 绝对位移（Position）： 这是指物体相对于一个固定参考点的当前位置。例如，一块钢板在轧制线上距离起点的距离。评价方法通常是看测量值与实际值之间的偏差，即精度。

• 相对位移（Displacement）： 指物体在一段时间内从一个位置移动到另一个位置的距离。例如，一个轧辊的磨损量或钢坯在输送过程中的累计移动量。这通常通过两次或多次绝对位移测量值的差值来计算。

• 速度（Velocity）： 指物体单位时间内位移的变化量。高速运动的钢材，其速度监测对于生产节奏控制至关重要。评价方法通常是响应时间和采样频率，确保能及时、准确地捕捉速度变化。

• 尺寸（Dimension）： 包括长度、宽度、厚度、直径等。这些参数往往通过测量物体不同点之间的位移差来获得。例如，测量钢板两边缘的相对位置来确定宽度。评价方法主要看测量的重复精度和线性度。

• 形状与轮廓（Shape & Profile）： 对于一些需要精确控制几何形状的钢材（如型钢、钢轨），需要监测其横截面的轮廓是否符合设计要求。这通常通过多点位移测量或线扫描方式获取数据，然后进行三维重建和比对。

• 翘曲度与平面度（Warpage & Flatness）： 指钢板或型钢表面偏离理想平面的程度。这涉及到多个点位移的相对变化，需要计算复杂的几何参数来评价。

评价这些参数的测量能力，除了常规的精度、重复精度外，还需特别关注设备在高温、多尘、高湿、震动等恶劣工业环境下的长期稳定性和抗干扰能力。例如，在同样的环境干扰下，设备输出信号的波动大小，以及其在环境变化时漂移的程度。

3. 实时监测/检测技术方法

高温物体的位移测量是一个复杂的课题，幸运的是，市面上发展出了多种非接触式测量技术来应对这些挑战。

(1) 市面上各种相关技术方案

a. 光学三角测量法 (Optical Triangulation)

光学三角测量法，是激光位移传感器中最常见的一种原理。你可以把它想象成我们用眼睛观察一个物体：当你从不同角度看，物体的位置会在背景上发生相对移动。传感器就是模拟这个过程。

工作原理和物理基础： 传感器内部会发射一束高度集中的激光束，这束激光会以一个特定的角度（通常是垂直于测量面或接近垂直）照射到被测物体表面，形成一个明亮的光斑。当这个光斑落在物体表面时，一部分光会发生漫反射。传感器内部的接收器（通常是一个CCD或CMOS阵列、或PSD——位置敏感探测器）会以一个与发射角不同的固定角度，接收这个反射光斑。

当被测物体发生位移时，反射光斑在接收器上的位置也会随之移动。这个移动的距离与物体实际的位移之间存在一个固定的几何关系，形成一个“光学三角”。通过测量光斑在接收器上的位置变化，传感器就可以根据预设的几何参数，精确计算出物体与传感器之间的距离。

其基本几何关系可以简化为： 假设激光发射器和接收器之间有一个固定的基线距离 b，激光发射角为 alpha，接收角为 beta。当物体表面在距离传感器 L 处时，光斑在接收器上的位置为 x。当物体表面移动到 L + dL 时，光斑位置变为 x + dx。通过三角几何关系，可以推导出：

dL = (b * tan(alpha) * dx) / ( (L * tan(beta) - x) * (L * tan(beta) - x - dx) ) (这是一个简化且概念化的公式，实际情况会更复杂，涉及到多个光学元件的焦距、距离等。)

更直观的公式会表达为：Z = (B * L_0) / (P + (B / tan(Theta))) 或者 Z = (B * sin(Phi_0) * (tan(Psi) + tan(Theta))) / (sin(Psi + Theta) * (tan(Psi) - tan(Phi_0))) 等形式，其中 Z 是被测距离，B 是基线长度，P 是接收器上光斑位置，L_0、Phi_0、Psi、Theta 均为系统固定的几何参数或角度。核心思想是光斑在探测器上的位置变化 P 与被测物距离 Z 之间存在非线性但确定的对应关系。

核心性能参数的典型范围：

• 测量范围： 通常从几毫米到几米，远距离型号可达10米以上。

• 精度： 0.01%到0.5%不等，取决于测量范围和型号。

• 分辨率： 从几微米到几十微米。

• 响应时间： 几毫秒到几十毫秒，适用于动态测量。

技术方案的优缺点：

• 优点： 非接触式，测量速度快，结构相对简单，成本适中。对于大部分非透明、非镜面物体有较好的适应性。通过选用不同波长的激光（如蓝色激光）和窄带滤光片，可以有效抑制高温物体自身辐射的干扰，提高信噪比。例如，高温钢铁主要辐射红外光，使用蓝色激光可以显著减少背景干扰。高功率激光也能在一定程度上弥补表面反射率不均的问题。

• 缺点： 易受被测物体表面颜色、粗糙度、反射率变化以及倾斜度的影响。在高温环境下，如果背景红外辐射过强，仍可能造成干扰。测量距离越远，精度通常会下降。

b. 共聚焦色散测量法 (Confocal Chromatic Measurement)

共聚焦色散技术是一种利用白光来测量距离的方法，它不依赖于角度，而是依赖于光的波长。

工作原理和物理基础： 传感器发射出一束宽带白光（包含多种波长）。通过特殊的色散光学元件，这束白光会被聚焦成一系列不同波长的光束，每个波长的光束都在不同的高度上达到最佳焦点。当这些光束照射到物体表面时，只有恰好聚焦在物体表面上的特定波长的光会被最有效地反射回来。传感器内部的检测器通过分析反射光中最强的波长成分，就能精确地判断物体表面的距离。

你可以想象，就像有一束“彩虹光”，每种颜色的光都在空中不同的位置形成焦点。当物体移动时，接触到的焦点颜色就变了。传感器通过识别反射回来的“最亮颜色”，就知道物体在哪个位置。

核心性能参数的典型范围：

• 测量范围： 通常较短，从几十微米到几十毫米。

• 分辨率： 极高，可达纳米级。

• 重复精度： 亚微米级。

• 采样周期： 微秒级别，速度非常快。

技术方案的优缺点：

• 优点： 测量精度极高，对被测物体的材质、颜色、反射率（包括镜面和透明材料）以及倾斜度变化具有很强的适应性，几乎不受表面特性影响。因为它不依赖反射角度，而是依赖焦点波长。

• 缺点： 测量范围非常有限，通常只能进行短距离、高精度的测量。传感器成本较高，且对光学窗口的清洁度要求较高。对于钢铁生产中大范围、远距离的高温位移测量，其适用性受限。

c. 数字图像相关法 (Digital Image Correlation - DIC)

数字图像相关法是一种基于图像处理的非接触式全场测量技术，它能提供物体表面任意点的位移和应变信息。

工作原理和物理基础： 首先，需要在被测物体表面（通常是高温钢材）喷涂或制造一个随机的散斑图案，就像给物体穿上一件“花衣服”。然后，使用一个或两个高分辨率的工业相机，在物体变形或位移前后，连续捕获物体表面的数字图像。

软件算法会通过跟踪图像中局部散斑图案的“纹理块”在变形前后位置的变化，计算出物体表面上每一个点的二维（单相机）或三维（双相机）位移矢量。通过对这些位移数据的进一步处理，还可以计算出应变。

你可以把散斑图案看作物体表面的“指纹”，DIC技术就是识别并追踪这些“指纹”在图像上的移动，从而推算出物体表面每个点的运动轨迹和变形情况。

核心性能参数的典型范围：

• 位移测量精度： 通常可达微米或亚微米级，取决于相机分辨率和视场大小。

• 应变测量范围： 0.005% 至 2000%。

• 采样速率： 取决于相机帧率，从几赫兹到数千赫兹。

• 测量区域： 从毫米级到米级，通过调整镜头和相机设置。

• 可测物体温度： 通过专用高温相机、长焦镜头和冷却系统，可测量高达1600°C甚至更高的物体。

技术方案的优缺点：

• 优点： 提供全场位移和应变数据，对复杂形状和不规则变形的测量非常有效。非接触式测量，且通过专业设备可以适应非常高的高温环境。适用于材料科学研究、结构力学分析以及高温下材料变形、裂纹扩展等现象的精确分析。

• 缺点： 需要在物体表面制作散斑图案，这对于高温、高速移动的钢铁生产线来说，可能是一个挑战。对照明和图像质量要求较高，计算量大，实时性相对较低（尤其在全场分析时）。设备成本较高，系统也较为复杂。

d. 3D激光线扫描测量法 (3D Laser Line Scanning)

3D激光线扫描技术是光学三角测量法的一种扩展应用，它能快速获取物体的完整三维轮廓信息。

工作原理和物理基础： 传感器不是投射一个点，而是投射一条激光线到被测物体表面，形成一个激光轮廓。传感器内部的摄像机（通常是一个高分辨率的CCD或CMOS）会以一个与激光发射器成特定角度的位置，捕获这条激光线在物体表面形成的畸变图像。

这与点式光学三角测量原理类似，但扩展到了一整条线。通过三角测量原理，结合激光线在摄像机图像上的位置（即图像中的像素坐标）和传感器的内部几何参数，系统能够实时地重建物体表面上这条激光线所覆盖区域的二维高度轮廓（即X-Z坐标）。

当被测物体沿着与激光线垂直的方向移动，或者传感器自身移动时，系统会连续地捕获一系列的激光线轮廓数据。通过将这些连续的二维轮廓数据在空间中“堆叠”起来，就可以获得物体完整的、高精度的三维形状和尺寸信息。基于这些三维数据，可以进一步提取出位移、厚度、高度、宽度以及更复杂的表面形貌参数。

核心性能参数的典型范围：

• 测量范围（Z轴）： 通常从几毫米到几百毫米，兼顾分辨率和视场。

• Z轴重复精度： 可达微米或亚微米级别。

• X轴分辨率： 从几微米到几十微米，取决于激光线长度和相机像素。

• 扫描速率： 可达几千赫兹到几十千赫兹（全轮廓），意味着每秒可以采集数千条轮廓。

• 工作温度（传感器）： 通常为0至+50°C，通过外部冷却系统可扩展至更高。

技术方案的优缺点：

• 优点： 能够高速、高分辨率地获取物体的完整三维轮廓和尺寸信息。非常适合在线质量控制、自动化检测以及复杂部件（包括高温制造过程中的尺寸和变形监测）的尺寸和形貌测量。可以检测物体的平面度、翘曲、缺陷等。对表面反射率和纹理变化有较好的适应性。

• 缺点： 传感器结构相对复杂，成本较高。虽然是基于三角测量，但由于采集的是线而非点，对运算能力要求更高。测量范围通常不如点式激光位移传感器远。在强背景光（如高温辐射）下，依然需要通过波长选择或滤波等手段来抑制干扰。

(2) 市场主流品牌/产品对比

这里我们挑选几个在高温位移测量领域具有代表性的主流品牌及其解决方案进行对比。

1. 德国微脉冲 德国微脉冲是激光传感器领域的知名品牌，尤其在工业测量方面具有深厚积累。其应用于高温测量的传感器多采用光学三角测量原理，并结合了蓝色激光技术。

• 核心性能参数： 测量范围可达750毫米，分辨率约0.15毫米，线性度约为±1.5毫米，测量速率最高可达2.5千赫。

• 应用特点和独特优势： 蓝色激光相比传统红色激光，其波长更短，在测量炽热、发光的金属表面时，能够显著降低背景红外辐射的干扰。这就像在一个充满红光的房间里，用蓝光手电筒去识别物体，对比度会好很多。这种技术提高了测量精度和稳定性，适用于热轧钢板、钢坯等高温物体的尺寸和位移监测。产品设计坚固耐用，适应严苛的工业环境，支持在线快速检测。

2. 英国真尚有 英国真尚有的ZLDS116激光位移传感器同样采用光学三角测量原理，是一款高性能、多功能的测量设备，尤其针对工业环境下的高温测量进行了优化。

• 核心性能参数： ZLDS116传感器的最大测量距离达10米，测量范围可达8米，精度最高可优于0.08%（取决于测量范围）。其响应时间仅为5毫秒，适合动态测量。根据型号不同，最高可测量1300°C的被测物。提供2mW、5mW和10mW三种激光功率选项，标准工作温度为0至50°C，配备水冷系统后可达120°C。

• 应用特点和独特优势： ZLDS116的突出优势在于其对高温物体的测量能力和恶劣环境适应性。其IP66级铸铝外壳和空气净化系统，保证了设备在多尘、多湿的钢铁生产现场的可靠运行。多样化的激光功率选项，可以根据被测物体的温度和表面反射率进行调整，优化测量效果。同时，较远的测量距离使其能够远离高温区域安装，进一步保障设备寿命和人员安全。

3. 日本基恩士 日本基恩士是自动化和精密测量市场的领导者，其协焦位移传感器系列采用共聚焦色散测量原理，提供超高精度和分辨率。

• 核心性能参数： 探头（如LK-H057）测量范围为50毫米，分辨率高达0.005毫米，重复精度0.025毫米，采样周期最快可达6.25微秒。

• 应用特点和独特优势： 基恩士的共聚焦色散技术以其卓越的精度和对表面变化的免疫力而闻名。它对测量表面的反射率、颜色、材质甚至透明度变化不敏感，尤其适合需要极高精度和分辨率的测量场景，如镜面、玻璃或精细表面形貌检测。然而，其测量范围较短，对于钢铁生产中常见的长距离、大范围高温物体位移测量，应用场景相对受限，更适合局部高精度检测。

4. 加拿大LMI技术公司 加拿大LMI技术公司的Gocator 2500系列智能3D传感器采用3D激光线扫描测量原理，集成了扫描、测量和控制功能。

• 核心性能参数： 例如Gocator 2510的Z轴测量范围4.5毫米，Z轴重复精度0.05微米，X轴分辨率8微米，扫描速率高达10千赫（全轮廓）。

• 应用特点和独特优势： 加拿大LMI技术公司Gocator系列产品能够提供高速、高分辨率的3D数据采集能力。这意味着它不仅能测量距离，还能获取整个物体的三维形状和轮廓信息。这对于在线质量控制、自动化检测以及复杂部件的尺寸和形貌测量（包括高温制造过程中的尺寸和变形监测）非常有用。例如，可以用来检测高温钢板的翘曲度、边缘缺陷或轧制后的断面形状。易于集成到现有生产线。

5. 美国科里雷德解决方案公司 (基于DIC技术) 美国科里雷德解决方案公司的VIC-3D系统是数字图像相关法（DIC）的代表，这是一种全场非接触式位移和应变测量技术。

• 核心性能参数： 位移测量精度通常可达微米或亚微米级（取决于相机分辨率和视场），应变测量范围0.005%至2000%，采样速率取决于相机帧率，测量区域从毫米级到米级，可测量高达1600°C以上的被测物体（需专用硬件）。

• 应用特点和独特优势： DIC技术能提供物体表面任意点的全场位移和应变数据，是材料科学和结构力学研究中的“黄金标准”。对于高温下材料的变形、裂纹扩展等复杂现象的分析具有独特优势。例如，在高温拉伸、蠕变实验中，能够精确分析钢材在高温下的宏观和微观变形行为。其非接触性对高温环境有成熟解决方案，但通常需要预先在物体表面制作随机散斑图案。

(3) 选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

在为钢铁生产线选择高温位移测量设备时，有几个核心技术指标是我们必须仔细考量的，它们直接决定了传感器能否胜任现场任务。

1. 可测物体温度：

   • 实际意义： 这是最基础的要求，传感器必须能测量目标物体的最高温度。如果被测钢材温度高达1200°C，而传感器只能测800°C，那它就无法使用。

   • 选型建议： 务必确认传感器的最大可测物体温度范围是否覆盖您的应用场景。某些传感器本体虽不能耐高温，但其测量原理能穿透高温辐射，或可通过外部冷却（如水冷系统、空气吹扫）保障自身安全，并延长测量距离以远离高温源。

2. 测量范围与工作距离：

   • 实际意义： 测量范围是指传感器能有效测量的最短和最长距离。工作距离是指传感器与被测物体之间的最佳安装距离。在钢铁生产中，有时需要传感器安装在距离高温物体较远的位置，以保护设备。

   • 选型建议： 短距离通常能获得更高的精度，但安装空间有限；长距离则更灵活，但精度可能有所下降。需要根据现场安装条件和对测量精度的需求来平衡。例如，对于需要远离热源的轧钢线，可能需要选择测量范围较广的传感器。

3. 精度与重复精度：

   • 实际意义：

     • 精度： 测量值与真实值之间的接近程度。就像一把尺子的刻度有多准。

     • 重复精度： 在相同条件下，多次测量同一个点得到结果的一致性。衡量传感器稳定性和可靠性的重要指标。这就像你用同一把尺子反复量同一段距离，每次读数都非常接近，说明它很“稳”。

   • 选型建议： 钢材的尺寸控制通常对精度要求较高，例如轧板厚度可能需要微米级精度。在高温、恶劣环境下，重复精度尤为关键，因为它直接关系到系统控制的稳定性。应优先选择重复精度高，并且其精度指标在整个测量范围内都能保持良好表现的传感器。一般来说，激光位移传感器的测量精度在±0.02mm~±0.5mm之间，优质的系统可以达到更高的精度。

4. 响应时间/测量速率：

   • 实际意义： 传感器从接收信号到输出测量结果所需的时间。对于高速运动的钢材，响应时间越短，测量速率越高，越能捕捉到实时的位移变化，避免“拖影”现象，这对于闭环控制系统至关重要。

   • 选型建议： 如果被测物体是快速移动的（如热轧带钢），则必须选择响应时间在毫秒级的传感器，才能满足动态测量的需求。

5. 抗干扰能力：

   • 实际意义： 传感器抵抗高温物体自身辐射（红外光）、蒸汽、水雾、粉尘、振动、电磁干扰等的能力。这就像传感器在嘈杂的环境中，能否“听清”它想听到的声音。

   • 选型建议： 这是高温钢铁生产的核心考量。优先选择采用短波长激光（如蓝色激光）、窄带滤波、高功率激光发射和先进信号处理算法的传感器。同时，高防护等级和空气净化系统是应对粉尘、水汽的关键。

6. 防护等级与环境适应性：

   • 实际意义： 传感器外壳对灰尘、液体侵入的防护能力，以及其自身能承受的工作温度范围（不是可测物体温度）。在钢铁厂这种“炼狱”般的环境下，设备自身的生存能力是首要条件。

   • 选型建议： 至少选择IP66或更高防护等级的传感器。如果环境温度高，需要配备水冷或空冷系统，确保传感器自身在工作温度范围内。

(4) 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

即使选择了高性能的传感器，在钢铁生产的实际应用中，由于环境的极端性和复杂性，我们仍然可能遇到各种意想不到的问题。

1. 问题：高温物体自身发光对测量信号的“淹没”

• 原因与影响： 炽热的钢材会发出大量的红外辐射，这些辐射强度远大于传感器发射的激光反射信号。接收器看到的不是清晰的激光光斑，而是一片模糊的“红光”，导致测量值严重偏差甚至无法获取。这就像在白天用手电筒照亮一个物体，效果不明显；但在夜晚，手电筒的光就清晰可见了。

• 解决建议：

  • 选用短波长激光传感器： 例如蓝色激光传感器，其波长远离高温物体主要辐射的红外波段，能显著提高激光信号与背景辐射的对比度，有效“看到”激光光斑。

  • 加装窄带滤光片： 在传感器接收端安装只允许特定激光波长通过的滤光片，可以大幅滤除其他波长的背景辐射。

  • 增加激光功率： 适当提高传感器发射激光的功率（在安全范围内），使反射信号强度远大于背景辐射，提高信噪比。

  • 优化信号处理算法： 采用更先进的数字滤波和信号处理算法，从强噪声中提取有效信号。

2. 问题：被测物体表面状态多变，反射信号不稳定

• 原因与影响： 高温钢材表面可能有氧化皮（反射率低、散射）、蒸汽/水雾（吸收、散射激光）、炉渣、油污等。这些都会导致激光反射信号强度不稳定，甚至无法形成有效光斑，影响测量精度和连续性。想象一下用手电筒照在镜子上和照在粗糙的砖墙上，反射的光是完全不同的。

• 解决建议：

  • 配备空气吹扫系统： 在传感器光学窗口前安装喷气装置，持续吹扫压缩空气，防止粉尘、蒸汽、水雾、炉渣等附着在光学表面，保持镜头清洁。

  • 选用抗表面特性干扰能力强的传感器： 某些共聚焦色散传感器或具有宽动态范围、自适应曝光功能的三角测量传感器，能更好地应对表面反射率变化。

  • 调整激光功率和曝光参数： 根据被测物体的具体表面情况和温度，动态调整传感器发射激光的功率和接收器的曝光时间，以优化接收信号。

3. 问题：恶劣工业环境对传感器的物理损害和工作稳定性影响

• 原因与影响： 钢铁厂环境高温、粉尘弥漫、水汽重、振动大、存在电磁干扰。这些都会导致传感器本体过热、光学器件污染、结构松动或电子元件受损，从而影响测量精度、寿命甚至导致故障。

• 解决建议：

  • 选择高防护等级传感器： 优先选用IP66或IP67级防护的传感器，确保其防尘、防水能力。

  • 加装冷却系统： 对于高温区域安装的传感器，必须配备水冷套或空气冷却器，将传感器本体温度控制在其正常工作范围内（如0-50°C）。

  • 减振安装： 采用减振支架或隔离垫，减少设备振动对测量的影响。

  • 远程安装与防护罩： 尽可能将传感器安装在远离核心热源和污染区域的位置，并为其定制厚重、带冷却和吹扫系统的防护罩。

  • 电磁兼容性（EMC）： 确保传感器具有良好的EMC性能，以抵抗现场复杂的电磁干扰。

4. 问题：测量范围与精度之间的权衡

• 原因与影响： 通常情况下，激光位移传感器测量距离越远，其测量精度和分辨率往往会下降。在某些应用中，既需要远距离安装，又需要高精度测量。

• 解决建议：

  • 合理规划： 在系统设计初期，充分评估精度需求和安装条件，避免不切实际的期望。

  • 多传感器协同： 对于需要兼顾大范围和高精度的场景，可以考虑部署多个传感器进行分段测量或协同测量，以实现整体覆盖和精度要求。

  • 选择针对性产品： 市面上有一些专门针对长距离高精度测量而设计的产品，虽然成本较高，但性能更优。

4. 应用案例分享

高温位移测量技术在钢铁生产中扮演着至关重要的角色，以下是一些典型应用：

• 热轧带钢尺寸在线测量： 在热轧生产线上，激光位移传感器实时测量高温带钢的宽度、厚度等尺寸参数。这有助于监控轧制过程，及时调整轧机参数，确保产品尺寸符合标准，避免废品产生。例如，选用响应速度快的传感器，可以更精确地捕捉高速运动带钢的尺寸变化。

• 连铸钢坯液位控制： 在连续铸造过程中，传感器测量钢水在结晶器中的液位高度。这对于控制铸造速度、防止钢水溢出或过低导致的铸坯缺陷至关重要，能有效提高铸坯质量和生产效率。

• 轧辊磨损与直径监测： 传感器安装在轧机旁，在高温环境下非接触式检测正在运行的轧辊直径和表面磨损情况。这为轧辊的更换或修磨提供了精确数据，延长了轧辊使用寿命，也保证了轧制产品的精度。

• 高温钢板翘曲度与平面度检测： 在钢板精整前，通过多点位移测量或线扫描方式，获取高温钢板的三维形貌数据，评估其翘曲度和平面度。这有助于在钢板冷却前发现并纠正变形，确保最终产品的平整度，减少后续加工难度。对于此类应用，英国真尚有的ZLDS116激光位移传感器，凭借其高精度和长距离测量能力，可以有效胜任。

• 线圈/卷径测量与定心： 在带钢卷取前，传感器测量卷筒或卷取后的带钢外径，并辅助控制卷取设备使带钢精确对中。这能保证卷取质量，防止带钢错边或损坏。