铝箔轧制现场使用激光测距传感器用于卷径实时测量

铝箔轧制现场使用激光测距传感器用于卷径实时测量

在铝箔轧制生产中，收卷和开卷过程的卷径实时测量是控制张力稳定、确保产品质量的关键环节。激光测距传感器因其非接触、响应快、抗干扰能力强的特性，被广泛应用于该场景。

1. 测量原理与工作方式

激光测距传感器通过发射激光束并接收目标反射信号来计算距离。在卷径测量中，传感器通常安装在卷取机或开卷机的侧面或上方，对准料卷的外表面。

数据采集：传感器实时测量从设备安装位置到铝箔卷表面的直线距离。

参数结合：将测得的距离数据与预先输入的卷轴中心位置（固定机械参数）相结合。

卷径计算：通过控制系统计算得出当前的实时卷径值。例如，当料卷直径较小时，传感器测得的距离值较大；随着卷径增大，距离值相应减小，系统据此进行精确换算。

2. 应用中的关键作用

将实时卷径数据应用于控制系统，主要解决以下生产控制问题：

张力调节：收卷和放卷过程中，卷径的变化直接影响料带张力。控制系统根据实时卷径数据，动态调整电机的转矩或转速，使铝箔在从卷芯到满卷的整个过程中保持张力相对稳定。这有助于减少因张力波动导致的断带或起皱现象。

速度匹配：在机组升速或降速时，实时卷径数据用于计算收放卷的惯性补偿，使设备加减速过程更平稳。

卷长估算：结合实时卷径和材料厚度，系统可以对当前料卷的剩余长度或已收长度进行辅助计算，便于生产计划安排。

3. 现场应用的防护措施

铝箔轧制现场存在轧制油雾，这对光学传感器的长期稳定运行构成挑战。为保证激光测距传感器正常工作，现场通常采取以下防护措施：

防护外壳：为传感器配备具有密封功能的防护罩，隔绝外部油雾直接侵蚀光学镜头和电子元件。

气帘吹扫：在传感器镜头前设计压缩空气吹扫装置，持续形成气帘。这既能防止油雾在镜面上附着凝结，又能利用正压阻止污染物进入防护区域。

安装位置优化：在条件允许的情况下，将传感器安装在距离油雾产生源相对较远或油雾浓度较低的位置，配合支架进行测量，以减少污染物对镜头的直接影响。

4. 测量效果的稳定性

在采取有效防护的前提下，激光测距传感器在卷径测量应用中能够保持较好的测量稳定性：

连续监测：传感器可随设备运行持续输出距离信号，实现对卷径从空芯管到满卷全过程的连续跟踪。

适应不同表面：针对铝箔表面高反光特性，许多传感器具备相应的光学调节和算法处理能力，能够接收稳定的回波信号，减少因表面反光不均匀引起的测量波动。