双摄像头全视场垂直安装的光电测宽仪

　　为满足市场对优质板带材的需求,轧钢厂的工艺和自动化水平在不断提高。为提高成材率、降低成本、提高产品竞争力,测宽仪已成为轧钢生产线上不可缺少的设备之一。

　　GCK系列光电测宽仪是由北京金自天正智能控制股份有限公司(冶金自动化研究设计院)研制开发的新一代光电测宽仪,已应用在国内多家窄带及中宽带轧线上,在国内同行业中处于领先地位。GCK测宽仪不仅适合冶金工业冷、热轧线产品的在线宽度检测,对其它行业产品在线尺寸检测和成品检验也适用。

　　GCK系列光电测宽仪包括GCK-IA、GCK-IIA、GCK-IIIA、GCK-IB、GCK-IIB、GCK-IIIB　6种型号的产品。GCK-I型测宽仪采用单摄像头,主要应用于窄带钢宽度的测量; GCK-II型测宽仪采用双摄像头,可用于中宽带、宽带生产线带钢宽度的测量; GCK-III型测宽仪采用4摄像头,主要应用于宽带生产线带钢宽度的测量。其中, A型测宽仪采用背景光源进行测量,要求被测物温度小于1100℃; B型测宽仪利用带钢热辐射进行测量,要求被测物温度介于800℃~1250℃之间。

　　1　GCK-IIA型测宽仪工作原理

　　GCK-IIA型测宽仪采用5000像素的高分辨率线阵CCD器件作为宽度测量的传感器。检测过程中,由滤光片滤掉钢板本身的红色光,利用外部光源与背景之间的光学反差,根据光学成像原理,当有带钢通过摄像头时,带钢按一定比例成像在CCD芯片上,产生视频脉冲信号,如图1所示。所得到的信号经放大整形处理后,由工控机进行采集得到带钢边缘位置对应的脉冲数,利用标定时记录的脉冲当量和标定基准位置对应的脉冲数进行计算,得到被测带钢的宽度值。

　　如图2所示, GCK-IIA型测宽仪采用双摄像头全视场测量方式。两台摄像机安装在轧机出口处辊道上方同一水平位置,其光轴与轧线辊道平面垂直,在辊道下方装有背景光源箱。调整两台摄像机使其视场覆盖最大测量范围,每台摄像机可测得带钢两边缘在辊道平面上的投影位置,根据一定的几何关系,可确定带钢两边缘在垂直平面内的空间位置,进而精确计算出被测带钢的实际宽度。由此可见GCK-IIA型测宽仪能够消除带钢弹跳、倾斜、边浪、厚度变化所造成的测量误差,保证测量精度。同时,采用背景光源能够提高信噪比,产生稳定的视频脉冲信号,从而保证测量结果准确稳定。

　　2　GCK-IIA型测宽仪技术指标

　　(1)测量范围: 300~900mm;

　　(2)带钢温度: 1100℃以下;

　　(3)带钢偏移:±75mm以内;

　　(4)带钢上跳:小于150mm;

　　(5)测量精度:±0·5mm, 2σ(0·1%最大视场范围);