X射线测厚仪的研制及应用软件开发

发布时间：2017-08-09 07:17

  本文关键词：X射线测厚仪的研制及应用软件开发

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【摘要】：在钢铁工业中,板带钢的轧制一直是整个冶金工业的重要环节,厚度是衡量板带钢质量最直接也是要求最严格的指标,只有对厚度精确的测量,才能保证厚度控制系统得到精确的参数,这无疑奠定了测厚仪在厚度控制系统中的重要地位。测厚仪在板带钢生产过程中主要作用是实现在线测量及监控,实现轧制产品的高精度要求。射线式测厚仪因其测量精度高、稳定性好等优点,被广泛应用在板带钢的轧制现场。X射线测厚仪具有测量精度高、高信噪比、较同位素测厚仪更安全等优点,因此逐渐占据了测厚仪市场。本课题所研究的x射线测厚仪主要应用于中小型冷轧现场,本文首先在研究了国内外先进的X射线测厚仪的基础上,根据要求的性能指标总体设计了X射线测厚仪的测量方案,将x射线测厚仪的研制主要分为了机械结构设计、电气设计及应用软件开发三部分。1、机械结构设计：机械结构设计主要包括c型架结构设计、准直器设计及快门设计等,本文主要研究C型架的结构设计。2、电气设计：主要包括器件的选型、信号处理板的设计,其中器件的选型包括X射线源的性能测试、采集板卡的选型及射线探测器的选型等。3、应用软件开发：该应用软件除了要实现基本的标定、设置、测量、显示等功能外,还结合硬件电路实现了手动校正功能。通过分析x射线测厚仪测量精度的影响因素,简要介绍了进行合金补偿、温度补偿、通过位置高度补偿及角度补偿等提高测量精度的方法。并针对x射线强度的变化提出了在线校正的方法,该方法实现了对X射线强度的变化进行实时校正,既提高了x射线测厚仪的测量精度,也不会影响轧制速度。本系统已完成了样机的设计及制造,在实验室条件下,针对不同的厚度范围实现了不同的测量精度,响应时间达到了20ms,完全满足冷轧现场中小厚度测量的要求。
【关键词】：X射线测厚仪 电气设计 软件开发 在线校正
【学位授予单位】：冶金自动化研究设计院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333;TP311.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 引言10-16
• 1.1 研究背景10
• 1.2 测厚仪的分类10-12
• 1.3 X射线测厚仪的国内外研究现状12-14
• 1.4 本课题的研究内容14-16
• 第2章 X射线测厚基础16-28
• 2.1 X射线的性质16-18
• 2.1.1 X射线的本质16
• 2.1.2 X射线的物理特性16-17
• 2.1.3 X射线的强度17
• 2.1.4 X射线的安全防护17-18
• 2.2 X射线的产生及其与物质的相互作用18-24
• 2.2.1 轫致辐射的产生18-19
• 2.2.2 X射线的管电压与辐射波长的关系19-20
• 2.2.3 X射线管电流与辐射波长的关系20-21
• 2.2.4 X射线与物质的相互作用21-22
• 2.2.5 X射线衰减规律22-24
• 2.3 X射线测厚仪测量原理24-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第3章 X射线测厚仪的硬件设计28-44
• 3.1 X射线测厚仪系统结构28-29
• 3.2 设计任务29-31
• 3.3 C型架的设计31
• 3.4 电气设计31-42
• 3.4.1 X射线源的测试31-33
• 3.4.2 探测器的选型33-35
• 3.4.3 AC6623性能介绍35-37
• 3.4.4 信号处理板的设计37-42
• 3.4.5 水冷机测试42
• 3.5 本章小结42-44
• 第4章 X射线测厚仪的应用软件的开发44-54
• 4.1 系统界面显示44-47
• 4.2 测量过程47-48
• 4.3 校正过程48-50
• 4.4 标定过程50-51
• 4.5 数据存储51-52
• 4.6 本章小结52-54
• 第5章 提高X射线测厚仪测量精度的方法54-66
• 5.1 X射线测厚仪测量精度的影响因素54-56
• 5.1.1 测头不稳定对测量精度的影响54
• 5.1.2 X射线强度不稳定对测量精度的影响54-55
• 5.1.3 合金成分变化对测量精度的影响55-56
• 5.1.4 通过位置高度对测量精度的影响56
• 5.1.5 现场生产环境造成的影响56
• 5.2 提高X射线测厚仪测量精度的方法56-61
• 5.2.1 在线校正56-57
• 5.2.2 合金补偿57-59
• 5.2.3 通过位置高度补偿59-60
• 5.2.4 角度补偿60
• 5.2.5 温度补偿60-61
• 5.3 在线校正61-64
• 5.4 本章小结64-66
• 第6章 性能测试66-68
• 6.1 整机调试及性能测试66-67
• 6.1.1 调试66
• 6.1.2 性能测试66-67
• 6.2 实现的性能指标67
• 6.3 本章小结67-68
• 第7章 总结与展望68-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士期间发表的文献74-76
• 致谢76

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本文编号：644048