摘要：RM312多功能仪作为重庆钢铁热轧厂精轧出口检测设备，不仅能够测量出带钢的中心厚度，而且也能够测量出带钢的宽度、凸度、平直度、楔形、边缘降等，用于AGC的自动厚度控制、L2的数学模型等。
关键词：X射线、测厚仪、多功能仪、合金补偿、故障诊断
0引言
重庆钢铁热轧厂于2009年引进了Thermo Fisher公司设计制造的 RM312X射线测厚仪(简称RM312多功能仪)，安装在精轧末机架F7出口，用于测量F7后带钢的中心厚度和凸度、宽度、楔形、平直度、边缘降等技术指标。厚度控制对于整个带钢轧制过程中起到至关重要的作用，X射线RM312多功能仪能够实时连续测量被测带钢厚度，其快速响应性能在AGC自动厚度控制、窜辊控制及板形模型控制自学习中起到关键性的作用。X射线RM312是一种非接触式，精度较高的侧厚类仪器，它还具有测宽、测中心线、凸度、楔形、平直度、边缘降等功能。其次RM312多功能仪的合金补偿系数是测量是否准确的关键，合理的修改合金补偿系数使该设备能对带钢的厚度测量更加精准。现对RM312多功能仪在热轧厂的使用情况进行简述。
1系统组成
重庆钢铁RM312多功能仪主要由C形架、冷却水系统、压缩空气供给系统、供电系统、控制柜、EPOS人机界面等部分组成见图1所示。
图1 RM312多功能仪系统组成
C形架下臂内部安装有闪烁晶体探头阵列，探头阵列由16个探头阵列模块进行紧密排列，每个探头模块有32个探头元件，每个探头元件的宽度为5mm。整个探头阵列有512个探头组成，最大测量宽度为2560mm，满足我厂最大宽度为1780mm的需求。
C形架上臂内部包含2个225KV高压发生器，用于产生与之相连的2个X射线管所能产生的高压，X射线管下方是瞄准器及安全快门，再下是旋转快门。旋转快门由2个其上开槽的圆柱体通过中间轴连接在一起，且2个槽的位置是相互垂直。旋转快门由电机、皮带机构驱动且高速旋转，实现对RM312两个X射线源发出的X光的交替开关，其顶端还装有1个速度传感器，检测旋转快门的速度并送给控制柜实现探头阵列的同步采集处理。在上臂中心处装有扫描高温计测量带钢横截面的温度，检测的温度用于设备的温度补偿。上臂内部还装有热交换器，用于控制上臂内设备的温度，冷却方式为水冷。
冷却水及压缩空气供给系统包含有1个冷却器（控制温度精度达1摄氏度）、2个服务箱以及1个空气干燥器，主要给X射线管、探头阵列、热交换器、高压发生器及C形架供给冷却水，给内部样片箱、安全快门气动阀、探头阵列提供压缩空气，并根据实际情况来调节冷却水温度及压缩空气的兆帕强度，使仪器达到更好的性能。
RM312多功能仪供电系统包括4个稳压变压器以及1个电源分配箱，主要用于控制柜、C形架、高压发生器等提供110V、220V、380V的交流电源，现场使用交流变频器控制旋转快门电机转速。
2 RM312多功能仪测量原理
RM312多功能仪主要测量原理是通过2个独立的高压系统射线源产生X射线扇形束交叉打在带钢上，之后穿过带钢被下臂的512个探头所接收，探头接收的光信号转换成电信号。RM312多功能仪有2个横向分离的放射源，在同一周期内正反相快速切换旋转快门的开关状态，探头在这个周期内可以在不同位置接连得到两幅不同的带钢边缘图像。系统对带钢每5ms进行一次采样测量，经过系统处理之后，计算出带钢的厚度、宽度、凸度、楔形、平直度和边缘降等数据。不同的数据传输分别传输给L1L2级，测得的厚度信号传递给L1级自动化系统进行快速的AGC自动厚度控制，将平直度、楔形、凸度值通过二级网络传递给L2级系统进行对带钢板形的控制。RM312多功能仪测量原理如图2所示。
图2 RM312多功能仪测量原理图
3 RM312多功能仪在热轧厂的应用
RM312多功能仪安装于精轧F7机架后2M处，带钢从粗轧过来后到飞剪处，L2通过二次设定向RM312下发钢卷号、目标厚度、宽度、钢卷材质及目标温度等轧制信息，L1级热检406检测到带钢后延迟2S，多功能仪进行标准化，F7咬钢时多功能仪安全快门完全打开，对带钢进行测量。其测量数据反馈于L1级自适应、AGC自动厚度控制和L2级的数学模型。多功能自投入使用以来，一直对热轧产品有着很好的提高，由于该设备功能强、结构复杂、技术含量高，对于我们技术人员的维护也出现了不少问题。
3.1合金补偿系数的不完善
合金补偿系数主要有两个部分组成：一部分补偿是我们在建立这个钢种时，根据钢种的合金成分计算机系统自动计算出一个合金补偿系数，对于2、4、6、8、10、12、14、16mm的厚度建立一个表格，另一部分是人工对轧制过程中的带钢进行合金补偿系数的修改已到达预期的修改结果，二者的叠加值我们视为多功能仪的最终合金补偿系数。根据多功能仪的测量原理可知，不同合金成分的带钢对于X射线能量的吸收率是不一样的，且不同钢种的密度也是有差异，所以即使准确地知道合金的化学构成，仍然很难准确地预测特定情况下的吸收。我们只能通过对轧制的每一块带钢进行观察，发现偏差大的进行合金补偿系数的修改让其达到我们所预期的效果。多功能仪目前收录的有98个钢种，合金补偿系数的修改是我们的重点工作且我们一种在完善。为了更有效准确的建立合金补偿系数，我们在多功能仪内部实验性的多加了几个厚度所对应的合金补偿，目前在测试阶段，我们对特定修改的钢种进行跟踪，通过修改对应厚度的合金补偿发现该方法可行，这样大大提高了我们在合金补偿系数库的效率。
3.2多功能仪信号不对引起无曲线的故障
首先查看多功能仪的报警信息：Healthy(健康)信号是否在“ON”状态，接着查看数字输入输出板上的输入输出状态。查看信号当时系统Healthy（健康）信号爆红处于“OFF”状态，查看报警记录编号为193：Interlock Error(联锁错误)导致系统高压S2跳，因正在生产无法去现场查看，紧急切到S1单源模式下进行生产，离线我们经过查图纸找到引起联锁的几个如图3所示，
图3 八个门联锁限位开关
在检修时，我们逐个对这8个开关进行信号测试检查，发现在C形架上面的一个限位开关接触段掉落，导致Interlock Error(联锁错误)进而导致高压跳，我们更换了这个开关后重启高压恢复正常。
3.3高压发生器维护水平及方法不当导致高压管打弧或跳高压
多功能仪产生X射线的核心三大件：高压发生器、高压电缆、射线管，高压电缆是连接高压发生器和射线管的，高压电缆头的清理和硅脂涂抹是一项非常关键的定期维护项目。我们最开始对高压电缆头清理是使用卫生纸或者厂里面领取的棉布进行擦拭，然后根据自身的经验进行涂抹。根据厂家要求正确的涂抹方式半年进行一次，我们采用原来的方法进行发现不到两个月严重时不到两个礼拜高压发生器就会发生打弧跳电现象，严重影响多功能仪的使用且影响生产。
针对这种情况，主要做的改进是将卫生纸和棉布更换为丝布，并备有酒精布，严格对手部进行清理。根据使用说明书将高压电缆头法兰严格控制在4-6mm，其目的是让高压电缆与高压发生器连接更加紧密，有效防止由于二者间隙过大而存留气泡导致打弧，就此我们制定了多功能仪高压电缆涂抹硅脂及法兰距的作业指导书，严格按照指导书进行标准化作业。现在高压发生器打弧现象基本解决。
4总结
重庆钢铁热轧厂2010年10月正式开始使用RM312多功能仪，至今已有9年时间，期间由于系统复杂、涉及技术面广及使用维护经验的缺乏等因素，系统出现过很多问题。经过这些年我们对设备硬件软件及图纸等方面知识的消化，现场解决了大量技术问题，我们将发生的故障进行认真总结巩固，遇到同样问题时的解决方案方法都归结到手顺书上，经验的积累对于我们使用维护RM312多功能仪至关重要。现在重庆钢铁RM312多功能仪能平稳的运行离不开我们技术人员的钻研和努力。
作者简介：
王帅，男，本科，助理工程师，主要研究方向为仪器仪表。
张文学，男，硕士，高级工程师，主要研究方向为轧钢自动化。
陈仕华，男，高级技师，主要研究方向为仪器仪表。
论文作者:王帅,张文学,陈仕华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/22
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