中厚钢板，顾名思义，是厚度介于薄板和厚板之间的一类钢材，通常在热轧线上生产。在钢铁行业中，对它的尺寸精度要求非常严格，特别是厚度。想象一下，中厚钢板就像是生产汽车车身、桥梁结构件或者大型机械设备零件的基础“积木”。如果这些“积木”厚度不均匀，或者与设计要求有偏差，那么后续的加工就会遇到大麻烦，轻则增加废品率和加工成本，重则影响最终产品的性能和安全。
在热轧过程中，钢板的温度可以高达1000℃甚至1200℃以上。在这种极高温环境下，钢板表面会迅速形成一层坚硬的氧化皮。这层氧化皮就像给钢板穿上了一件“外衣”，它的厚度不均匀，表面凹凸不平，而且在轧制过程中还会不断脱落和重新生成。这使得传统的接触式测量方法根本无法使用，因为传感器会瞬间被高温熔毁，或者被氧化皮刮伤。即使是非接触式测量，氧化皮的存在也会严重干扰测量光束或射线，导致测量结果出现偏差，就像隔着一层雾蒙蒙的玻璃去量东西，怎么可能准呢？因此，如何在高温、高速、氧化皮干扰严重的热轧线上准确测量中厚钢板的厚度，是整个行业面临的一个巨大挑战。
为了确保中厚钢板的质量，业界对它的多项参数都有明确的监控要求。这些参数是评价钢板是否合格的关键指标，也是指导生产过程调整的重要依据。
厚度：这是最重要的参数，它指的是钢板上下表面之间的垂直距离。在生产中，我们会关注钢板的平均厚度、沿长度方向的厚度波动（简称“厚度偏差”），以及沿宽度方向的厚度变化（通常称为“板形”或“横向厚度分布”）。评价厚度时，不仅要看其是否落在规定的公差范围内，还要看其均匀性。如果厚度偏差过大，后续加工时可能会出现受力不均、开裂等问题。
宽度：钢板两侧边缘之间的距离。虽然看起来简单，但在热轧过程中，钢板在高温下非常柔软，容易发生展宽或收缩，导致宽度不稳定。准确的宽度测量对于剪切下料、避免浪费至关重要。
板形：指的是钢板的平整度。它不是一个单一的数值，而是描述钢板横向轮廓和整体平整度的综合指标，包括凸度（板材中部厚度大于边缘）、楔形度（板材两侧厚度不一致）、浪形（边缘或中部出现波浪状起伏）和瓢曲（板材整体弯曲变形）。这些板形缺陷会直接影响钢板的使用性能和下游产品的加工精度。
表面质量：主要关注钢板表面是否存在缺陷，如裂纹、划痕、压痕以及我们刚才提到的氧化皮残留等。虽然氧化皮在轧制后会经过清理，但其形成和脱落过程会影响测量，而且如果清理不彻底，也会影响钢板的最终品质。
对这些参数的精确监测和控制，是确保中厚钢板从炼钢炉到客户手中都符合高品质要求的关键。
在热轧钢板的生产线上，要实时、准确地测量厚度，需要克服高温、高速运动、氧化皮等诸多难题。目前市面上已经发展出了多种非接触式测量技术，各有千秋。
（1）市面上各种相关技术方案
激光测距（时间飞行法/相位差法）
这种方法就像我们对着远处的山喊一声，然后测量声音从发出到听到回声的时间来估算距离一样。激光测距传感器发射一束激光脉冲或者经过调制的连续激光，光束打到钢板表面后反射回来，传感器接收反射回来的光，并通过计算光在空中往返的时间或者相位差来确定距离。
工作原理与物理基础：
时间飞行法（TOF，Time-of-Flight）：传感器发射一个极短的激光脉冲，并开始计时。当这个脉冲接触到被测物体表面并反射回来后，传感器接收到反射光并停止计时。通过测量激光往返的时间间隔Δt，结合已知的激光在空气中的传播速度c（近似为光速），就可以计算出传感器到物体表面的距离D。 其基本公式为：D = c * Δt / 2 这里的“/2”是因为激光走了去和回双向的路程。这种方法适用于较长的测量距离。
相位差法（Phase-Shift）：传感器发射一束经过特定频率调制的连续激光。当激光反射回来时，其调制信号的相位会相对于发射信号发生偏移。通过测量这种相位差Δφ，就可以计算出激光传播的距离。 其基本公式为：D = (Δφ / (2 * π)) * (c / f) 其中，f是激光的调制频率。相位差法通常在中等距离内能达到较高的精度。
核心性能参数的典型范围：
测量范围：通常可达数百米。
精度：通常在毫米级别。
测量速度：可以很高，能达到每秒数百次。
技术方案的优缺点：
优点：
非接触性：这是高温钢板测量的基本要求，避免了传感器损坏和对钢板表面的损伤。
长距离测量：能够满足轧线现场传感器远离高温区域的需求。
高速响应：能够适应热轧线上钢板的高速移动，实现实时监控。
适应高温物体表面：某些传感器设计可以抵抗高温辐射，甚至直接测量高温物体表面。
局限性：
表面反射率：钢板表面氧化皮的颜色、粗糙度会影响激光的反射效果，可能导致信号衰减或不稳定。不过，先进的传感器通常会对低反射率表面进行优化。
环境干扰：现场的水蒸气、烟尘、火花等会散射或吸收激光，影响测量精度甚至中断测量。
角度影响：激光入射角度过大可能会导致反射信号弱或无法接收。
成本考量：相比于X射线或同位素测量系统，单个激光测距传感器的成本通常较低，但如果需要组成阵列进行全面测量，则总成本会上升。
光学三角测量
这种方法像我们用眼睛看东西，通过左右眼观察同一物体产生的视差来判断距离。传感器发射一束线状或点状激光到钢板表面，反射回来的激光光斑通过接收光学系统被一个CCD（电荷耦合器件）或CMOS（互补金属氧化物半导体）阵列接收。
工作原理与物理基础：
当被测钢板的距离发生变化时，反射回来的激光光斑在CCD阵列上的位置也会发生移动。传感器内部预先校准的三角几何关系，结合光斑在CCD上的精确位置，就可以反推出传感器到钢板表面的距离。
几何公式可以简化为：D = L * f / (x * tan(θ)) 其中，D是距离，L是激光发射器和接收器之间的基线长度，f是接收透镜的焦距，x是光斑在CCD上的位移，θ是发射激光的角度。
核心性能参数的典型范围：
测量范围：通常较短，例如几十毫米到几百毫米。
分辨率：较高，可达微米甚至亚微米级别。
线性度：通常为测量范围的一定比例。
测量速率：较快，可达数千赫兹。
技术方案的优缺点：
优点：
高精度：在短距离测量中能达到非常高的精度和分辨率。
对表面适应性好：对不同颜色、粗糙度的表面有较好的适应性。
局限性：
量程短：不适合远距离测量，传感器需要非常靠近钢板，这对高温环境是巨大挑战。
易受环境影响：高温、振动、水蒸气、烟尘等都会直接影响测量光路和传感器本身的稳定性。
对安装要求高：需要精确对准和稳定的安装结构。
成本考量：单个传感器成本较高，且需要额外的防护措施应对高温。
X射线测量
X射线测量厚度就像医生给骨头拍片子一样，利用X射线穿透不同密度和厚度的物体时强度会发生衰减的原理。
工作原理与物理基础：
X射线源发射的X射线束穿透待测钢板，其强度会因钢板的厚度和材料密度而衰减。衰减后的X射线强度由接收器（如电离室）测量。
根据比尔-朗伯定律，穿透后的X射线强度I与初始强度I0、材料厚度d、材料密度ρ和质量衰减系数μ_m之间存在关系：I = I = I0 * exp(-μ_m * ρ * d)。
通过测量I和I0，并已知材料的特性参数，即可精确计算出钢板厚度d。
核心性能参数的典型范围：
测量范围：通常适用于一定范围厚度的钢板。
测量精度：较高。
响应时间：较快，实现快速实时测量。
技术方案的优缺点：
优点：
精度高、稳定性好：测量结果不受钢板表面状况（如氧化皮、水蒸气、颜色）、温度或合金成分轻微变化的影响，具有极高的可靠性。
适应恶劣环境：非常适合高温、高粉尘等轧钢生产线的恶劣工况。
非接触：避免了与高温钢板的直接接触。
局限性：
辐射安全：需要严格的辐射防护措施和操作规范，对人员健康有潜在风险。
设备复杂、体积大：X射线源和探测器系统通常比较庞大，安装空间要求高。
成本高昂：初期投资和后期维护成本都较高。
超声波测量
超声波测量厚度就像蝙蝠利用声波定位一样，通过测量超声波在材料中传播并反射的时间来确定厚度。
工作原理与物理基础：
超声波换能器发射高频超声波脉冲。这些声波在钢板内部传播，当遇到钢板的顶面和底面时会产生反射。传感器接收到从底面反射回来的超声波（底波）。
通过精确测量超声波从发射到接收到底波的时间Δt，并结合超声波在该材料中的已知声速v，即可计算出钢板厚度d。 基本公式为：d = v * Δt / 2 这里的“/2”表示声波在钢板中往返一次。
核心性能参数的典型范围：
测量精度：较高。
扫描速度：高速数据采集，适用于在线检测。
技术方案的优缺点：
优点：
单侧测量：只需从一侧接触或耦合即可测量。
可检测内部缺陷：除了测量厚度，还能顺带检测材料内部的缺陷，这是其他方法不具备的优势。
对材料表面状况要求相对较低：只要能有效耦合，表面粗糙度影响不大。
局限性：
需要耦合介质：传统的超声波测量需要耦合剂（水或凝胶）才能使声波有效进入钢板，这在高温热轧线上非常困难。
高温环境挑战：空气耦合超声波技术虽可实现非接触，但在热轧线的高温和水蒸气环境下，声速受温度影响大，且信号衰减严重。
测量速度受限：相比光速，声速慢很多，在高精度、高速运动测量中有一定局限性。
成本考量：自动化超声波系统成本较高，特别是相控阵系统。
（2）市场主流品牌/产品对比
这里我们将对比几家在高温中厚钢板厚度测量领域具有代表性的品牌及其解决方案，以帮助您更好地了解市场上的选择。
德国米铱：
采用技术：光学三角测量
核心参数：测量范围最高可达900毫米，分辨率高，测量速率最高2.5 kHz。
应用特点与优势：德国米铱在精密位移和厚度测量领域享有盛誉，其产品以极高的精度和快速响应著称。光学三角测量技术特别适用于需要高精度的短距离测量。在高精密的轧制线上，如果能将传感器安装在离钢板非常近且受到良好保护的环境中，德国米铱的解决方案能提供出色的细节测量能力，对板材的表面变化有很好的适应性。
英国真尚有：
采用技术：激光测距（时间飞行法/相位差法）
核心参数：测量范围0.05至500米，精度±1毫米，测量速度高达250Hz，可测量最高1550℃物体表面距离，环境温度-40℃至+60℃，防护等级IP65，具备多种串行接口（RS232，RS485，RS422，SSI和USB）和高精度模拟输出（0.1%）。
应用特点与优势：英国真尚有LCJ系列激光测距传感器专注于提供长距离、高温度适应性的解决方案。其±1毫米的精度和500米的测量范围，使其可以在远离轧线高温区域的位置进行安装，极大地简化了设备防护的复杂性。同时，1550℃的实测高温物体表面测量能力，直接解决了热轧线上钢板的高温问题。对于需要在恶劣环境（如户外、重工业、有太阳辐射）中进行远距离非接触式厚度测量，并对毫米级精度要求可接受的场景，LCJ系列提供了稳定可靠且经济的方案。
美国艾美特克陆地：
采用技术：X射线测量
核心参数：测量范围通常适用于2毫米至100毫米钢板，测量精度较高，响应时间毫秒级。
应用特点与优势：美国艾美特克陆地的X射线测量方案在轧钢行业拥有极高的认可度。其核心优势在于测量结果不受钢板表面状况（氧化皮、高温、水蒸气）的影响，直接穿透钢板内部进行测量，提供极高的测量可靠性和稳定性。适用于对厚度测量精度要求极高、且需要抵御恶劣生产环境的轧制生产线。
日本埃维特科学：
采用技术：超声波测量
核心参数：测量精度较高，适用于多种工业材料。
应用特点与优势：日本埃维特科学的超声波检测系统，如OmniScan系列，不仅能测量厚度，还能检测钢板内部是否存在缺陷，实现一举两得。虽然在高温热轧线上，超声波耦合是一个技术难点，但随着空气耦合超声波和激光超声等技术的发展，其在某些特定场景下的非接触、高速检测能力也在提升。特别适用于需要在板材生产过程中同时关注内部质量和尺寸精度的应用。
（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
选择合适的厚度测量设备，需要像挑选定制服装一样，充分考虑您的“身材”和“穿着场景”。
精度和分辨率：
实际意义：精度代表测量结果与真实值之间的误差大小，分辨率是设备能识别的最小变化量。
选型建议：如果您的钢板厚度公差要求非常严格（例如微米级），那么就需要选择X射线或高精度光学三角测量方案；如果毫米级精度就能满足生产需求，激光测距传感器则更具成本效益。
测量范围/量程：
实际意义：设备能够稳定测量的厚度或距离范围。
选型建议：轧线上中厚钢板的厚度可能从几毫米到上百毫米不等，选择一个能覆盖所有产品范围的设备至关重要。同时，如果传感器需要远离高温区安装，还需要考虑其远距离测量能力。
测量速度/刷新率：
实际意义：设备每秒能提供多少次测量数据。钢板在轧线上高速移动，测量速度慢会导致数据滞后，无法及时发现厚度波动，甚至错过关键的质量异常点。
选型建议：对于高速轧制线，需要选择足够测量速度的设备，以便捕捉钢板在高速运动中的微小变化。
环境适应性：
实际意义：设备在高温、高粉尘、水蒸气、震动、电磁干扰等恶劣工况下能否稳定工作。
选型建议：这是热轧线选型的核心考量。激光或光学传感器需要考虑光学窗口的清洁和冷却，以及传感器本体的耐高温能力。X射线设备则需要考虑辐射防护和设备的整体环境密封性。
抗氧化皮干扰能力：
实际意义：设备在有氧化皮、表面粗糙度不均的钢板上能否给出准确结果。
选型建议：X射线测量因其穿透性，几乎不受氧化皮影响，是常用选择。激光测量则需要选择具有出色抗干扰算法和适应低反射率表面能力的传感器。例如，英国真尚有的激光测距传感器LCJ系列，适用于深色表面和低反射率表面测量，能够适应氧化皮带来的挑战。
接口和集成能力：
实际意义：设备的数据输出接口（如RS232、RS485、模拟量等）能否与工厂现有的PLC或DCS系统无缝连接。
选型建议：选择接口多样、开放性好的设备，以减少集成成本和时间。
（4）实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议
即使选择了最先进的测量设备，在热轧线的实际应用中，也可能遇到各种“拦路虎”。
高温问题：
原因与影响：轧线附近温度极高，传感器本体和内部光学元件长时间暴露在高温下会导致性能漂移、精度下降甚至永久损坏。高温还会导致空气密度变化，影响光速或声速，进而影响测量精度。
解决建议：
冷却系统：为传感器配备水冷或空冷保护罩，使其内部温度保持在工作范围内。
隔热罩与耐高温材料：使用特殊隔热材料制作防护罩，阻挡热辐射。
远程安装：选择长量程的传感器，使其可以安装在离高温区域较远的地方。
氧化皮干扰：
原因与影响：氧化皮的厚度不均、表面粗糙度、颜色变化以及在轧制过程中剥落，都会导致激光反射信号不稳定或强度变化，从而影响光学类测量的精度。剥落的氧化皮碎片也可能损伤传感器。
解决建议：
穿透式测量：优先考虑X射线测量，它们能穿透氧化皮直接测量钢基体厚度。
多点测量与滤波：对于激光测量，可以采用多个传感器同时测量，并通过数据滤波和平均算法来削弱局部氧化皮波动带来的影响。
空气吹扫：对传感器光学窗口进行强力空气吹扫，防止氧化皮附着或灰尘堆积。
振动和形变：
原因与影响：轧钢设备自身的振动以及钢板高速运动时的晃动、翘曲、弯曲等动态形变，会导致测量点不断变化，影响厚度测量的稳定性。
解决建议：
高刚性安装结构：确保传感器安装支架稳固，减少外部振动传递。
高速采样与动态补偿：选择高测量速度的传感器，结合先进的数据处理算法，对钢板的动态形变进行实时补偿和修正。
多传感器阵列：使用多个传感器组成阵列，不仅可以测量单一厚度，还能获取钢板的完整轮廓，计算出更准确的平均厚度或板形数据。
水蒸气和烟尘：
原因与影响：轧制过程中产生的冷却水蒸气和金属烟尘会形成“雾障”，吸收或散射激光、X射线或超声波，导致信号衰减，测量误差增大甚至无法测量。
解决建议：
空气吹扫：在传感器发射和接收口安装强力吹扫装置，用压缩空气形成“气帘”隔离环境干扰。
选择合适的波长：对于激光传感器，选择不易受水蒸气吸收的特定波长激光。
穿透性强的方法：在水蒸气和烟尘极严重的环境下，X射线测量因其穿透力强，受影响相对较小。
设备校准和维护：
原因与影响：长期运行后，设备的精度可能会漂移；恶劣环境也可能导致部件磨损。
解决建议：
定期校准：按照厂家推荐周期对设备进行校准，确保其长期准确性。
在线校准功能：部分先进设备具备自动或半自动在线校准功能，减少人工干预。
预防性维护：定期检查传感器防护罩、冷却系统、吹扫装置等，确保其正常工作。
实时在线厚度测量技术在中厚钢板生产中扮演着核心角色，确保产品质量并优化生产效率。例如，英国真尚有LCJ系列激光测距传感器，凭借其长距离测量和高温适应性，可以在热轧线上实现对钢板厚度的精确监控。
热轧线厚度实时控制：在粗轧、精轧机架之间或之后安装厚度计，实时监测钢板厚度，并将数据反馈给自动厚度控制（AGC）系统，实现轧机压下量的精确调整，确保钢板厚度符合公差要求。
板坯尺寸及厚度测量：在初轧机前或连铸线上对板坯进行预尺寸测量，确保进入轧机的板坯尺寸符合工艺要求，为后续轧制提供准确的初始数据。
卷取机前厚度监控：在钢板进入卷取机前进行最终厚度测量，对成品板的质量进行最终把关，并可用于生成质量报告。
内径测量仪精密轮廓检测系统微观型面测量系统静态形变测量系统精密在线测厚系统振动测量系统无人警卫船光伏清洁机器人智能垃圾压实机智能机器人自稳定无人机起落平台空气质量检测仪桥梁结构健康检测系统其他检测系统
焊缝分析软件3D数据处理软件工业物联网平台电涡流软件预测分析软件AI软件计算机视觉平台数据平台解决方案服务免代码软件集成平台定制软件
测速测长_测距传感器 | 测距仪皮米级电容位移传感器线激光轮廓扫描仪 | 线扫激光传感器激光位移传感器线性位置传感器光谱共焦传感器Kaman传感器系统干涉仪测径仪 | 测微计 | 激光幕帘千分尺传感器纳米平台光栅传感器地下探测仪光纤传感器太赫兹传感器液位测量传感器倾角 | 加速度测量传感器3D扫描传感器视觉相机 | 3D相机水下测量仪磁耦合线性执行器磁场传感器雷达传感器石墨烯霍尔效应传感器卷材位置传感器振动测量传感器结构检测传感器监控电涡流传感器水听器校准器无线光学通讯传感器网关纳米级电涡流传感器其它检测设备
18145802139(微信同号）
0755-26528100
0755-26528011
