虽然无缝钢管轧制生产线能对热轧管的外径、壁厚和长度的尺寸进行测量,但随着新的测量设备的开发,提高了测量精度和可靠性。将这些测量数据反映到加热条件、轧机的设定和控制,大大提高了产品的尺寸精度和质量。
芯棒连轧管机生产线上的热态测量设备以往用于尺寸、温度和轧制载荷的测量,以下就最新的尺寸测量设备进行介绍。
1)长度测量计
在长度测量方面,由于采用了激光多普勒测量方式,提高了速度测量的精度,可靠性大大提高。最近采用摄像机处理图像的长度计也已应用于实际,提高了测量精度,稳定了测量。
2)壁厚测量计
无缝钢管壁厚的测量方法在冷态情况下采用水浸法的超声波脉冲反射方式,在热态情况下不能采用这种方式,因此必须采用非接触测量法。非接触测量法有利用线的放射线方式和利用电磁超声波的超声波方式。
利用线的放射线方式以往只能测量线透射部分的2处壁厚的平均值,但是随着采用多角度配置放射线进行多点壁厚测定的热态壁厚计的实际应用,目前已能够在线把握每一根管所发生的偏心。将这些数据反映到加热条件和轧机的设定及控制中,取得了稳定质量、保证质量的效果非常明显。
但是,放射线的放射范围必须在20mm左右的距离中才能维持放射线的强度,因此多点壁厚测定技术难以应用于小口径管的测定。因此,开发了钢管纵向平均壁厚计。该壁厚计将放射线源呈线状配置,从实际应用上来看,它将测定领域做成平行放射线,由此能一面高速摇动,一面在高速、高精度和高可靠性的情况下对输送中的小口径钢管的断面平均壁厚进行测定。
利用电磁超声波的超声波壁厚计的优点是,还可应用于在内部有工具情况下用放射线无法测定的对象。电磁超声波方式要求钢管表面和测定计的距离要靠近,但在实际操作时是很困难的。最近开发了采用激光超声波在钢管表面与测量计的距离大的情况下能进行测定的超声波式热态壁厚计,并已应用于实际。
3)外径测量计
关于外径测量,有将反射光或激光射入管内,通过检测被遮挡光的范围对外径进行测量的遮光式测量计和用摄像机等摄像装置捕捉热态下管子发出的光进行图像处理解析后测量外径的自发光式测量计,它们能高精度地测量出精整后的管的平均外径和特定方向的外径。
另外,还开发了在芯棒连轧管机机架间测量轧材膨胀宽度的装置,为稳定轧制和提高产品质量发挥了重要作用。