为什么在检测钢坯是否到位置的情况,需要把检测探头装在辊道下方,探头距离钢坯的位置非常近呢?
将热金属检测器(HMD)安装在辊道下方,并且紧挨着钢坯,主要是为了克服现场恶劣环境带来的挑战,确保检测的可靠性、稳定性和精确性。
之所以采取这种看似“危险”和“极端”的安装方式,是基于以下几个核心原因:
1. 克服“水蒸气、烟雾和粉尘”的干扰(最主要原因)
在轧钢生产线上,为了冷却辊道、轧辊和钢坯本身,会喷射大量的冷却水。这会产生:
浓厚的水蒸气:像大雾一样笼罩在钢坯周围。
飞溅的氧化铁皮(粉尘):钢坯表面的氧化层会脱落并随水汽飞舞。
普通的光电传感器或安装位置较高的HMD,其发射或接收的光线很容易被这些水蒸气和粉尘:
散射:导致光信号减弱。
吸收:光信号根本无法穿透。
阻挡:视线被完全遮断。
解决方案:
安装在辊道下方,非常靠近钢坯的位置,可以找到一个相对的 “安全区” 。由于热钢坯会向上加热空气,形成强烈的上升热气流,这个区域的水蒸气和粉尘会被向上带走,从而在钢坯底部附近形成一个视线相对清晰、干扰物较少的通道。这使得HMD能够接收到足够强的、稳定的红外辐射信号。
2. 避免“背景高温热源”的干扰
生产线上有很多高温热源,例如:
远处的其他红热钢坯。
加热炉的炉门。
炉壁的反射光。
如果HMD安装较高,它的视野会很开阔,很容易把背景这些高温物体误认为是需要检测的钢坯,从而发出错误的“有钢”信号。
解决方案:
安装在辊道下方并贴近钢坯,可以极大地限制HMD的视野(Field of View)。通过精确的角度调整,可以让它“只看”眼前那一小块区域。当且仅当钢坯运动到它正上方时,它才会检测到温度的急剧变化并触发信号。这相当于为HMD设置了一个物理的、精确的检测窗口,有效避免了误触发。
3. 确保检测的“精确位置”控制
在自动化生产线上,需要知道钢坯精确到达了某个位置,以便触发下一个动作,例如:
启动下一组辊道电机。
激活升降挡板。
开始飞剪或进行定尺切割。
如果HMD安装得过高或过远,由于钢坯是一个巨大的热源,在它还没有到达精确位置时,HMD可能就已经检测到它了,导致信号提前触发,整个控制时序就会错乱。
解决方案:
近距离安装使得检测区域非常狭小和精确。只有当钢坯的前端或后端 实实在在地移动到该点的正上方时,才能被检测到。这提供了一个高精度的位置开关信号。
4. 利用钢坯底部的“相对清洁”区域
虽然钢坯整体温度很高,但其上表面因为冷却水和氧化皮的影响,温度可能不均匀且辐射率不稳定。而钢坯的底部相对受冷却水直接喷射较少,温度更均匀,表面状态也更稳定,这为HMD提供了一个更可靠的检测面。
总结与类比
您可以把这种安装方式想象成一个 “钥匙与锁孔” 的关系:
钢坯是那把“钥匙”。
安装在辊道下方、视野狭窄的HMD是那个“锁孔”。
只有钥匙(钢坯)精确地插入锁孔(HMD的正上方检测点)时,锁(自动化系统)才会被打开(触发信号)。任何从旁边经过的其他钥匙(背景热源)或者烟雾(环境干扰)都无法打开这把锁。
当然,这种安装方式对HMD本身提出了极高的要求:
极强的抗恶劣环境能力:需要坚固的外壳,防止被氧化铁皮和冷水溅射损坏。
可靠的冷却系统:必须配备高效的空气净化冷却套,持续吹扫镜片并冷却本体,否则探头会因高温而迅速失效。
正是通过这种“因地制宜”的巧妙安装,才解决了在复杂工业环境下进行精确检测的难题。




