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铜排宽度、厚度及包胶厚度同时检测的测量系统研发

2018-03-31 08:31
蓝鹏测控
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引言

铜排又称铜母排或铜汇流排,是由铜材质制作的,截面为矩形或倒角(圆角)矩形的长导体(现在一般都用圆角铜排,以免产生尖端放电),在电路中起输送电流和连接电气设备的作用。

铜排是一种大电流导电产品,适用于高低压电器、开关触头、配电设备、母线槽等电器工程,也广泛用于金属冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工程。电工铜排具有电阻率低、可折弯度大等优点。铜排在电气设备,特别是成套配电装置中得到了广泛的应用。 铜排应用范围广,本文主要讲述了对铜排宽度、厚度 及包胶厚度的检测。

1、测宽测厚仪

测宽测厚仪是采用两组光电测头实现宽度、厚度尺寸同时检测的设备。

1.1、测量原理

发射镜头内置一个点光源,点光源发出的光通过发射透镜后形成平行光视场。平行光直接射向接收镜头,经过接收镜头内的透镜系统后聚焦,通过位于焦点位置的光阑小孔后在CCD芯片(即接收单元)上成像。当视场中通过被测物时,被测物遮挡的部位将在CCD芯片上形成一个边界清晰的阴影。通过阴影的长度L可分别测出带钢的宽度W和厚度H。CCD芯片是测头部件中的光电转换元件,它可以将接收到的光信号转换成电信号。电信号由信号采集电路接收、放大,再进行数字化处理后传输到单片机进行计算。

1.2、控制

测宽测厚仪与工控机间采用RS422或RS485标准工业接口,屏蔽电缆传输。测宽测厚仪系统可输出0~10V模拟量电压信号,用于控制挤出或牵引电机的速度,从而达到控制宽厚的目的。当测量数据超差时,系统控制的同时进行声、光报警,声光报警器安装在主控机柜上。

2、安装位置

测宽测厚仪系统主要由2台测宽测厚仪、小控制柜、嵌入式工控机、报警单元、通讯单元等组成。

整个系统均安装在铜排生产线的现场,2台测宽测厚仪安装在挤出机前后位置,主控机柜及工控机可摆放在现场受温度和水汽影响较小的环境优良位置。

测宽测厚仪和主控机柜均安装在可调节高度的支座上,高度调节范围为:740mm至1030mm(可根据用户需求定制)。可将测宽测厚仪的中心高度调节到最佳的测量位置。测宽测厚仪与主控机柜间由一根三芯电源线和一根数据线连接,测宽测厚仪的供、断电由主控机柜通过电源线实现,测宽测厚仪的数据信号通过数据线传输到工控机进行复杂运算。

3、联锁控制方式

系统测量时,两台测宽测厚仪分别测量铜排宽度和厚度以及包胶铜排宽度和厚度,并根据对铜排宽度和厚度、包胶铜排宽度和厚度以及设定的标准的包胶铜排宽度和厚度进行对比和运算,确定PID调节模拟量。其计算过程为:

(1)通过上图测宽测厚仪二测出包胶铜排宽度和厚度K1、H1

(2)通过上图测宽测厚仪一测出铜排宽度和厚度K2、H2

(3)计算包胶宽度值:K=(K1-K2)/2

计算包胶厚度值:H=(H1-H2)/2

以实时宽度K、厚度H为依据,对比标准宽度值、厚度值,如有差异则通过控制电路控制挤出机,得到新的宽度值、厚度值。循环往复形成闭环控制,直至产品的宽度值、厚度值达到标准要求值。

4、宽度、厚度分别检测

若对铜排四面包胶厚度把控严格,怕包胶偏心严重,可使用激光测厚、测宽原理来分别测量四侧包胶厚度,这样可避免包胶偏心,也可在线测量。

结语

铜排测宽测厚仪经我们实际使用后,效果两个,其重复性能也较好,比手工测量的误差显著下降,测宽测厚仪测量迅速,可在铜排生产中使用,可测量其宽度值及厚度值,并且采用两台连控,可实现包胶厚度的检测,还可通过控制牵引机或挤出机的速度来控制尺寸。是方便、快速、高精的在线检测设备,从而使得铜排的质量得到大幅度的提升。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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