熱眼HotEye在監(jiān)測高速線材表面缺陷的應(yīng)用實踐

韓治國，孫君君

(中天鋼鐵集團有限公司， 江蘇 常州 213100)

1 概 述

熱眼HotEye系統(tǒng)是利用特殊設(shè)計的光學(xué)投射方式，對鋼材表面進行在線檢測。相比于傳統(tǒng)的渦流探傷具有以下優(yōu)勢：

(1)檢測精度較高：最小缺陷尺寸可達0.025 mm，是渦流技術(shù)的1/5。

(2)基于圖像的表面在線檢測技術(shù)能依據(jù)不同線材的表面特性(因鋼種或軋制工藝而不同)，選擇合適的系統(tǒng)參數(shù)，對檢測過程進行優(yōu)化。

(3)基于圖像的檢測技術(shù)可以提供實時、直觀的表面質(zhì)量信息，具有自動檢測、分類功能，可以直接與數(shù)據(jù)庫通訊，提供線材表面的缺陷圖像反饋等。

經(jīng)過多年發(fā)展，HotEye已應(yīng)用于馬鋼、青鋼、興澄、沙鋼等鋼廠。

2 設(shè)備檢測條件

(1)適用范圍寬，可測量4.5-26 mm及以上，最高測量速度可達到110 m/s，測量溫度≤1100 ℃，單根時間≤200 s，間隔≥3.5 s。

(2) 用于檢閱每一根線材的詳細情況，記錄每個缺陷的位置、類型、圖片，數(shù)據(jù)存儲周期約6-8個月(根據(jù)硬盤大小和存儲量2TB決定)。

(3) 檢測精度：縱向缺陷寬度大于0.05 mm，深度大于寬度，軋速為10-30 m/s時，長度大于30 mm。

(4) 檢測精度：橫向缺陷寬度大于0.3 mm，深度大于0.25 mm，長度大于3 mm。

(5) 因?qū)儆诠鈱W(xué)檢測，缺陷表面必須有開口，角度大于45°，滿足以上條件，檢測率達到90%。

3 設(shè)備的主要維護工作

熱眼設(shè)備定期維護包括周間維護、月間維護、季保養(yǎng)、半年期維護、一年期維護，以及三年期維護，平時涉及最多的為周間維護。主要為系統(tǒng)外部維護、冷卻空氣和壓縮空氣維護、光學(xué)與對焦設(shè)備維護、軟件和計算機設(shè)備維護。

4 熱眼的日常使用

(1)日常檢查熱眼設(shè)備處于使用狀態(tài)，導(dǎo)槽沒有遮擋熱眼光源，顯示圖片清晰，出現(xiàn)異常立即反饋。

(2) 生產(chǎn)時操作在換鋼種、規(guī)格、批號時，根據(jù)軋制信息及時向熱眼客戶端生產(chǎn)信息采集軟件中輸入批號、鋼種、規(guī)格、速度等重要生產(chǎn)信息。

(3)精軋工和紅檢工根據(jù)熱眼缺陷檢測結(jié)果和相應(yīng)聲光報警，及時查看熱眼的圖像記錄，并檢查確認成品表面情況。

(4)通過熱眼發(fā)現(xiàn)結(jié)疤、翹皮、壞料、折疊等缺陷，且在成品表面能找到對應(yīng)缺陷，及時通過更換軋機、輥環(huán)、導(dǎo)衛(wèi)或其他與紅鋼直接接觸的備件來消除成品表面缺陷，降低不合格品數(shù)量。

5 熱眼報錯的提升

(1)缺陷的定義：熱眼是根據(jù)在各個鋼廠應(yīng)用過程中采集的缺陷形貌作為基礎(chǔ)進行判定，但由于不同的企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)特點不同，需要自主對缺陷進行區(qū)分和定義(如表1所示)，并不斷完善更新。

表1 形貌進行定義

(2)對各缺陷的分值比重進行校準，減少誤報警，突出顯著缺陷。對由于軋件表面的黑印、氧化皮脫落等誤報警和表面爆輥、結(jié)疤、折疊、劃傷等嚴重真實缺陷進行區(qū)分，使現(xiàn)場報警后與軋材的真實缺陷對應(yīng)，提高現(xiàn)場對熱眼的重視，真正發(fā)揮熱眼提前預(yù)防的作用。

(3)不斷補充熱眼的缺陷圖片，對實際現(xiàn)場出現(xiàn)缺陷，但熱眼圖譜中尚無此種類型造成的漏報，通過成品實物缺陷圖片和熱眼抓拍到的圖片進行比對，定義新的缺陷，通過大量數(shù)據(jù)的比對和學(xué)習，逐步提高熱眼的探測準確性。

(4)對檢測結(jié)果形成報表，用于跟蹤對比實物質(zhì)量水平，如圖1所示。

圖1 不同牌號檢測結(jié)果

6 常見故障的維護

(1)熱眼檢測圖片不清晰：設(shè)置軋速和實際軋速偏差大或熱眼處導(dǎo)槽被部分遮擋。處理方法為按實際軋速進行設(shè)定，檢查熱眼導(dǎo)槽位置。

(2)熱眼不顯示圖像或圖像雜訊：熱眼主機因壓縮空、冷卻等原因關(guān)機，導(dǎo)槽內(nèi)帶入水造成雜訊。處理方法為查找主機故障原因，排除故障，清理熱眼鏡頭。

(3)熱眼報表不更新：熱眼硬盤存儲滿。清理半年以上儲存數(shù)據(jù)即可。

7 結(jié)束語

(1)熱眼作為在線表面檢測工具，降低崗位勞動強度，提升監(jiān)測效率。

(2)相對于人工集卷后檢測，熱眼在線檢測精度更高，數(shù)據(jù)更詳實，為汽車用鋼等高端鋼種的生產(chǎn)提供了支撐。

(3)熱眼實際應(yīng)用中，日常維護和參數(shù)的不斷調(diào)整、優(yōu)化是發(fā)揮熱眼功能的基礎(chǔ)。