① 测量原理

▲ 测量原理图

    由长寿命光源经光学镜头发出的平行光束照射被测物，被测轮廓的投影经接收镜头在高分辨度（可分辨视场内二万分之一的变化）CCD摄像机上形成外轮廓投影图像。CCD以极高速度（万分之一秒）的电子快门拍摄此投影宽度 (即直径）并送至计算机分析计算。 这种成像测量原理的优点是以极高的拍摄速度获得轮廓清晰的同时刻、同截面的尺寸。 由8或10组相隔22.5或18度的基本测量单元在同一平面上排布就可以快速测量被测物的同一截面的轮廓尺寸，这种测量形成外切16或20边形逼近完整的圆截面。它是目前唯一能真正获取同一时刻、同一截面轮廓尺寸的测量设备，这一发明已获中国专利。

▲ 外切十六边形和内切圆的关系图

    上图是8组平行光测量圆钢而形成的外切16边形。从图可见它已接近一个完整的截面形状。两束光线交叉区域为不敏感区（不是测不到，而是不敏感。即使最不敏感点—11.25o的凸起只要大于直径的0.98%，即可测到）测量误差也很小。生产线的实际情况是被测物总是有一定角度的转动，被测物只要径向转动大于5o，测量误差为直径的0.3%以下。所以，这种测量方法不仅无“盲区”，凸起缺陷的测量误差最大也不超过直径的0.98%，一般不超过直径的0.3%。它以同时刻同截面的高速测量方法，测得截面形状的数据量是旋转测量方法的100倍是摆动测量的方法（2000~6000）倍。

② 主要功能

A. 同平面的8或10轴向测径可完整地测量同一截面的形状参数。
B. 8或10轴向高速电子摄像，响应时间可达0.1ms（万分之一秒），是市场上响应最快的测径仪，可测120m/s的运动物体。
C. 无旋转和运动部件，无磨损及电火花等，寿命长、维护量少。
D. 长寿命光源可无故障工作5年以上。
E. 高精度测量，数字处理（DSP）。
F. 完善的分析软件快速给出综合结果，友好的人机界面操作简便。
G. CRT详细显示轧制工艺所需了解的各种工艺参数，如截面形状、尺寸波动曲线、数据分析结果、历史数据及截面图查询等十余项功能。
H. 大LED显示屏供生产线操作人员实时了解产品尺寸及变化。
I. 良好的环境防护设计（抗电磁干扰、防高温、防粉尘等）。
J. 系统可靠性高，即使若干轴向的测量出现故障仍能测量外径。
K. 多种通信接口可供选择，可与上位机通信，传输测量数据资料。
L. 不仅测量棒材、线材，还可测量螺纹钢的截面特征尺寸。

③ 安装测径仪的必要性

A. 减少更换品种的时间，提高作业率；
B. 减少人工采样的频率，加快生产节奏；
C. 及时了解尺寸超差情况，便于解决生产中出现的质量问题；
D. 防止工艺事故，提高安全生产水平；
E. 可实现连续质量跟踪。

④ 技术参数、工艺特性及工作环境

技术参数
型  号	GDC-JB.X.L830	GDC-JB.X.L840	GDC-JB.X.L870
测量范围	1～30mm	1～40mm	1～70mm
建议被测物直径	1～20mm	1～30mm	1～60mm
测量误差	0.02mm	0.03mm	0.04mm
CRT显示内容	显示同时刻、同截面外轮廓尺寸8个方向的尺寸波动图；公差设定、超差报警、实时显示、记录截面图、曲线分析、历史数据查询等。
外部接口	RS232；485；10/100MHz端口；上位机通讯；温度卡输入口等
现场显示	LED大屏幕显示屏

  工艺特性及工作环境

轧制产品的温度	1200℃
铸坯轧制时间	不限
轧坯间隔时间	≥2s
轧制速度	≤120m/s
工作制度	连续运转工作制
环境温度（厂房内）	0℃～45℃
电器室温度	0℃～30℃
相对湿度（厂房内）	≤90%（40℃）
存储温度	-20℃～50℃
供电	单相电源、AC、±220V10%、50Hz、功耗≤500W

⑤ 软件介绍

A. 螺纹钢测量界面 a. 螺纹钢图形显示 ▲ 内径公差带显示比例可调 ▲ 纵肋宽/内径比例可调 ▲ 横肋宽间隔可调 b. 螺纹钢参数设定界面 c. 螺纹钢实时测量值波动图 ▲ 同时显示内径、纵肋高、横肋高、 截面积、单位重量值的波动图。 ▲ 每根钢上述五种参数的整体平均值

B. 棒、线材测量界面 a. 历史原图查询分析    ▲ 可查询历史图形 ▲ 公差带显示比例可调     b. 历史数据查询分析 ▲ 可按产品规格、生产时间等条件、查询历史参数 c. 实时测量各方向曲线显示 ▲ 可同时显示3到6根钢各方向测量曲线

⑥．设备组成及工作示意

组    成：测量车、控制柜、大屏幕、压缩空气过滤设备。
安装位置：可装在精轧机或减定径机之后，也可装在预精轧机与精轧机之间或其他需要的位置。

⑦．功能及应用效益分析

A．实时、快速地判断产品外形、尺寸，减少质量损失
   对于棒、线材生产线采用在线自动测量设备可以减少废次品0.2～2%，按年生产能力为50万吨的生产线即可减少1000～10000吨的废次品损失，即在一年内减少80～800万元的经济损失。

B．缩短更换品种时轧机的调整时间，提高工时利用率
   根据用户反映，由于使用在线自动测径仪，每次轧机调整时间可节约0.5～1小时。若一条生产线每年更换调整为100次，即可节省50～100个工时，每个工时费至少1万元/小时，可节省50～100万元。

C．负偏差生产得到“节材出钢”的效益
   如一条年生产能力为50万吨的生产线，负偏差生产可以“节材钢”1～2%，按目前钢材价格3000元/吨计算，可创效益1500～3000万元。
D．防止事故的发生
   由于实时显示轧钢过程中轧材数据和图形变化，从而及时发现在生产过程中导卫松动、错辊等工艺或设备缺陷，减少和杜绝了飞钢等事故的发生。
E．节约外汇
   英国某产品的性能接近，但价格却是GDC-JB.X.L型的数倍以上；德国、意大利、瑞士的产品性能远低于GDC-JB.X.L型，但价格也大大高于国产GDC-JB.X.L型测径仪。据此计算，每台可节约大量外汇。

结  论：
从以上分析可见，从1～3项综合效益达(80～800万元)+(50～100万元)+(1500～3000万元)=1630～3900万元。若使用此装置2～3个月即可收回投资，而后即可获取“在线测径仪”为用户带来的经济效益。