钢管热测壁厚技术

现代化的连轧管机组，从管坯切割到成品管人库，设置了一系列高精度的自动检测装置，包括:称重装置、测温装置、测长装置、测厚装置、测径装置、力能参数测量装置、无损探伤检测装置和钢管硬度检查装置等。钢管壁厚参数对于以提高产品质量、降低成本为目标的自动化控制系统来说是一个关键的参数。随着轧管生产线自动控制系统的普遍应用，特别是连轧管机液压小舱控制系统的应用，钢管壁厚的在线测量显得越来越重要。   

    在传统的钢管生产中，钢管的壁厚测量监控以离线检测为主，检测方法主要有机械量具测厚和超声波测厚两种方法。机械量具测厚时，由取样锯和气切割从厚壁无缝钢管上取下一段，经冷却后用千分卡尺测量壁厚。超声波测厚时，从定减径后的冷床上吊下一根还没有完全冷却的钢管，经水冷却后，用手提式超声波探测仪沿钢管径向不同方向测量壁厚。这两种方法都是人工测量，其缺点:一是信息反馈比较慢，不能及时有效地发现问题并对轧制过程进行微观控制;二是不能直接测出每根钢管的壁厚变化，特别是钢管头、尾、管体之间的壁厚差异。    新一代在线测厚系统，可在钢管生产过程中实现连续、非接触式测量热态钢管的壁厚，同时可测量显示钢管的同心度、椭圆度以及头尾壁厚变化，使钢管壁厚、外径和切头尾长度受到实时的监测和控制.这就为生产高精度无缝钢管提供了强有力的保证。    在线热态壁厚测量以前普遍采用射线测厚仪，但存在不足，如无法带芯棒测量，难于得到测量点的*壁厚值等。IMS测厚系统以传播辐射原理为基础进行测量。辐射源位于电离室探测器对面，被测物体放在辐射源与探测器之间。被测物体吸收了一些辐射，其余的辐射被电离室探测器检测到。检测到的信号在测量放大器和计算机系统中进行加工处理以判断被测物体的各种参数，如钢管壁厚。单信道或多信道测厚仪带有一个或多个辐射源，应用时根据具体情况加以选择。多信道测厚系统可通过辐射源及探测器在钢管径向的不同位置来判断钢管壁厚。    近年来开发的激光激发超声波检测技术在热态壁厚测量方面是一大进步。该技术基于激光超声波原理，采用一套大功率激光装置向钢管外表面发射超短脉冲激光束，当激光束接触到钢管表面时，在极短的时间内部分高能量激光转化为超声波。超声波在钢管内传播，碰到钢管内表面后被反射回来，反射波由另外的一套连续激光装置接收，根据测量的超声波在钢管内运行的时间即可得到钢管测量点的壁厚*值。采用该技术的优点是:测量精度高，可以带芯棒进行钢管的壁厚测量，因此侧厚仪可以设置在距离主变形设备很近的地方，可及时发现出现的壁厚超差、偏心度过大或多边形严重等问题，便于自动系统的实时壁厚控制以及工具磨损情况的跟踪。