测厚仪原理与故障研究分析(王政旗)-1

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1、WORD文档可编辑IMS测厚仪原理及故障诊断XXX（鞍钢XXXXXX）摘要针对鞍钢ASP线热轧厂引进德国IMS公司制造的测厚仪新技术，从其X射线的高精度控制到系统的独特软件构成详细进行分析，并对其维护和故障诊断进行了充分的说明。关键词X射线、高压发生器、射线管、CZ校准。1前言鞍钢ASP线热轧引进了德国IMS公司制造的测厚仪新技术，它是目前世界上仪表技术最高水准：（1）精度高,可达±0.1%，线性度可达±0.1%，响应快(不大于10ms)；（2）高压恒定（160KV3mA）。避免了系统的过渡,使系统始终处

2、于稳态,降低了系统的故障率；（3）动态温度和合金补偿（化学成分、密度、原子序数、）；1.测量原理图1测量原理图X射线测厚系统的基本测量原理如图1所示，由X射线管（射源）发出的X射线，通过带钢以后被吸收一部分，剩余的被电离室接收。被吸收的射线的能量与带钢厚度成比例，电离室又将接收到的X射线（剂量）技术资料专业分享WORD文档可编辑转换为微电流（Im）信号，该信号经由测量放大器放大，并转换成电压信号，再通过小信号切除电路、模数转换（A/D）及相关处理成符合TCP/IP协议的数字信号送至CPU，由CPU进行控制

3、、运算，给出带钢厚度等信息。下面给出测量信号的信号流程（见图2），系统的软件部分就是根据该流程进行信号处理的，由此可以清楚的了解到电离室接收透过带钢从X射线管发出的射线信号后的转换及处理过程。这对于掌握测厚原理、日常维护，特别是故障分析、处理是非常重要的。图2测厚仪信号流程图1.系统构成系统主要由中央控制站、C型架、安装在C型架中的高压发生器、X射线管、电离室、信号放大器组成。其网络结构如下：技术资料专业分享WORD文档可编辑信号信号传感器、执行器传感器、执行器参数物理值结果物理值结果参数物理值、过程数据

4、历史记录历史记录数据查询数据查询结果物理值、过程数据、历史记录参数修改参数修改物理值、过程数据历史记录图33测量放大器TIEU131测量放大器可以最多同时将32个电离室的电流信号转换成电压信号，并且通过A/D转换器将之转换为数字信号，然后通过以太网传输。高压UHV这里所指的高压是指加在X射线管阳极和阴极之间的高压，该高压决定了射线的能级。电压越高，穿透介质的能力越强。管电流ITB是指通过X射线管的电流，管电流决定了辐射的强度。升高管电流而不改变其他特性只会影响辐射强度。技术资料专业分享WORD文档可编辑X

5、射线控制单元RSG100和HSG系列高压发生器一起组成能在最大管电流10mA、高压到160kV时控制X射线管的系统。需要强调的是，设定值的高稳定性是非常重要的中央控制站操作终端MT40X射线单元RSG100-操作-控制系统-调整-故障记录高压发生器HSG-产生高压-灯丝电流-实际值记录X射线管供电-230VAC+6%~-10%-50/60Hz-Imax10A系列接口数字控制信号系列接口波特率2400波特率2400供电线路测量值-高压-高压、管电流-灯丝-温度控制高压电缆-高压5-160kV-管电流0.5-

6、10mA图4RSG100、HSG和X射线管工作示意图1.高压系统组成及工作原理高压控制系统CPU、斩波控制器、高压产生及检测电路、反馈信号接口电路组成。由CPU给出控制指令，通过斩波器产生控制电压，通过高压产生及检测电路产生目标高压ＵＨ用于产生X射线（通过X射线管），同时由反馈信号接口电路将实际高压信号反馈给CPU进行闭环控制。实现高压稳定输出，达到精度±0.1%，线性度±0.1%纹波系数≤0.01。技术资料专业分享WORD文档可编辑高压系统由高压升压变压器、倍压整流电路、高压检测电路组成。由斩波器输出控

7、制信号ｕ１，输入给高压系统的高压升压变压器的初级，通过高压升压变压器Ｔ的次级输出电压ｕ２，给倍压整流电路。4.故障分类、诊断及处理步骤4.1X射线控制系统故障分类及检查处理步骤X射线控制系统是XRSSMC系统中最为重要的核心部分，它工作的稳定与否，控制精度的高低直接决定了测量数据的成功率和可靠性。较之其他部分相比，它的故障率也要高一些，因此正确快速的处理这部分的故障显得尤为重要。技术资料专业分享WORD文档可编辑4.2Interbus指示灯说明及故障处理InterBus总线的特点决定了其具有较高的可靠性，

8、故障一般的是由外部设备或电缆本身引起。InterBus-S模板的LEDs技术资料专业分享WORD文档可编辑灯指示了模板的状态信息。随着模板的不同，指示灯也不同。只有下面的指示灯才是重要的。nULULogic在总线逻辑供电时激活nUSUSignal在I/O信号供电时激活nRCRemoteBusCheck在输入远程总线电流OK时激活nLDLocalBusDisable在就地总线关时激活nRDRemoteBusDisable在通讯远