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現(xiàn)如今工業(yè)化社會(huì)對(duì)于鋼材的需求不斷膨脹，尤其是汽車行業(yè)。為了改善目前的非創(chuàng)傷性鋼坯檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)更高效、更安全、更高質(zhì)量地檢測(cè)粗鋼質(zhì)量的目標(biāo)，南非技術(shù)專家H.Rohloff(Pty) Limited公司開(kāi)發(fā)出了Billet InspectIR，這是一款全自動(dòng)高速鋼坯鋼管在線檢測(cè)系統(tǒng)，這套先進(jìn)的系統(tǒng)完全依賴于FLIR熱成像技術(shù)檢測(cè)圓形和方形鋼坯的表面缺陷。

菲力爾H.Rohloff(Pty) Limited，其成立于1946年，現(xiàn)在已經(jīng)成長(zhǎng)為南非100強(qiáng)技術(shù)公司之一。Rohloff通過(guò)了ISO 9001:2008認(rèn)證，是高質(zhì)量、高科技材料測(cè)試和測(cè)量設(shè)備、系統(tǒng)和解決方案的代名詞。Rohloff提供和維修各類高質(zhì)量、高科技測(cè)試和測(cè)量產(chǎn)品，以滿足各行各業(yè)的廣泛需求。公司為個(gè)人、企業(yè)、獨(dú)立批發(fā)商和經(jīng)銷商提供各種解決方案，從便攜式或單機(jī)紅外熱像儀到交鑰匙工程。

新型鋼材檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生

鋼材自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的要求來(lái)自于鋼鐵行業(yè)自身。H.Rohloff技術(shù)總監(jiān)Louievander Walt先生表示：“一家鋼廠客戶想用某種設(shè)備替代目前的人工視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，現(xiàn)有方法很費(fèi)時(shí)且沒(méi)有可追溯性。因此，新的解決方案要能提供可追溯性，并且提供相關(guān)的文件用于質(zhì)量控制。”

除此之外，新的檢測(cè)系統(tǒng)還要快速、安全、靈敏、可靠，最好是無(wú)接觸式。另外根據(jù)方向、長(zhǎng)度和深度快速歸類鋼坯瑕疵的能力也很重要。

作為有著多年熱成像經(jīng)驗(yàn)的公司，H.Rohloff深知熱成像技術(shù)是成功的關(guān)鍵。“我們已經(jīng)證明使用現(xiàn)代紅外熱成像技術(shù)能滿足所有這些要求。熱成像無(wú)疑在現(xiàn)在的制造工藝領(lǐng)域大有用武之地，因?yàn)樗耆蠠o(wú)損檢測(cè)（NDT）的原則，”Louie Vander Walt評(píng)價(jià)說(shuō)。因此，他們開(kāi)發(fā)了基于FLIR紅外熱成像儀開(kāi)發(fā)了全自動(dòng)高速鋼坯鋼管在線檢測(cè)系統(tǒng)——Billet InspectIR。

該系統(tǒng)安裝四個(gè)FLIRA615紅外熱像儀

紅外檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成與優(yōu)勢(shì)

InspectIR系統(tǒng)包含一個(gè)紅外熱像儀箱，信號(hào)處理系統(tǒng)，操作控制柜，感應(yīng)加熱器，感應(yīng)線圈，水冷系統(tǒng)，輸送機(jī)和瑕疵標(biāo)記設(shè)備。其中，紅外熱像儀箱長(zhǎng)5米，寬1米，高3米，重5噸，安裝在鋁制框架內(nèi)，它能根據(jù)所檢測(cè)材料的尺寸自動(dòng)調(diào)節(jié)高度。板材、棒材和管材被裝到輸送機(jī)上，然后通過(guò)紅外熱像儀箱送入。

InspectIR系統(tǒng)

在箱內(nèi)，三個(gè)不同尺寸的感應(yīng)線圈中的一個(gè)會(huì)將材料表面加熱到最高20°C，表面破損的區(qū)域溫度顯示高于其它區(qū)域。根據(jù)用途不同，在箱內(nèi)各角會(huì)安裝三臺(tái)到四臺(tái)FLIR紅外熱像儀，以1米/秒的速度采集經(jīng)過(guò)加熱后的鋼坯所釋放的信息。

隨后，高級(jí)信號(hào)處理系統(tǒng)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使用算法識(shí)別、量化并顯示瑕疵。專門(mén)設(shè)計(jì)的瑕疵識(shí)別軟件是同幾家鋼材制造商聯(lián)合開(kāi)發(fā)的。BilletInspectIR設(shè)計(jì)用于全自動(dòng)檢測(cè)線上運(yùn)行，能有效消除人為誤差的風(fēng)險(xiǎn)。標(biāo)記站使用水性漆標(biāo)記瑕疵的位置，或如果需要，將材料標(biāo)記成次品。

鋼坯檢驗(yàn)員根據(jù)方向、長(zhǎng)度和深度對(duì)缺陷進(jìn)行分類

InspectIR系統(tǒng)的一個(gè)重要原理是，檢測(cè)到的缺陷溫升與表面缺陷的深度有關(guān)。vander Walt先生解釋道：“這個(gè)解決方案是獨(dú)一無(wú)二的（目前市場(chǎng)上還沒(méi)有類似產(chǎn)品），Billet InspectIR的特點(diǎn)是報(bào)告可追溯，并能根據(jù)方向、長(zhǎng)度和深度對(duì)瑕疵進(jìn)行歸類。從材料檢測(cè)的角度來(lái)看這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)樗苁褂脩襞袛嗍菍a(chǎn)品報(bào)廢還是返工，以消除瑕疵。同時(shí)它還是無(wú)接觸式的，確保不會(huì)出現(xiàn)磨損，而且移動(dòng)部件很少，所以只需最低程度的維護(hù)。”

InspectIR系統(tǒng)的一個(gè)重要原理是，檢測(cè)到的缺陷溫升與表面缺陷的深度有關(guān)

每臺(tái)FLIR紅外熱像儀每秒鐘進(jìn)行60次測(cè)溫，總共進(jìn)行76,800次測(cè)溫。這就意味著四個(gè)高級(jí)信號(hào)處理器每秒鐘要分析4,608,000個(gè)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。InspectIR軟件能自動(dòng)分辨小至1°C的溫度變化，檢測(cè)出的瑕疵將根據(jù)深度進(jìn)行歸類，瑕疵深度與ΔT成正比。

InspectIR系統(tǒng)（包含四個(gè)FLIR熱像儀）檢測(cè)到方形坯料上有角部缺陷的測(cè)試屏幕

新式檢測(cè)系統(tǒng)可提高生產(chǎn)率

“使用BilletInspectIR系統(tǒng)能大幅度提高生產(chǎn)率，”vanderWalt先生評(píng)價(jià)道。過(guò)去對(duì)鋼筋的掃描僅僅是目測(cè)，或是磁粉探傷。肉眼檢測(cè)非常有局限性，只能評(píng)估材料表面看得見(jiàn)的缺陷，而且很費(fèi)時(shí)間，并受操作者視敏度和專業(yè)知識(shí)的限制。磁粉探傷（MT）用于定位鐵磁材料表面和淺表處的缺陷。磁化的部分如果出現(xiàn)瑕疵會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)（即磁通量）流失。如果在材料表面涂上磁粉，磁粉會(huì)因?yàn)榇怕┍还潭ǎ瑸闄z測(cè)提供一個(gè)可見(jiàn)的標(biāo)記。這種方法雖然有效，但也很費(fèi)時(shí)。“過(guò)去肉眼檢測(cè)每根鋼材一般需要2分鐘，使用InspectIR，能以每根6秒的速度完成檢測(cè)，”vanderWalt先生解釋道。

新式紅外檢測(cè)系統(tǒng)的核心：FLIR熱像儀

Billet InspectIR系統(tǒng)已經(jīng)在全世界多家鋼廠投入使用。“其中，我們?yōu)槟戏翘峁┝艘惶紫到y(tǒng)，德國(guó)一套，中國(guó)三套，”vander Walt先生稱。南非的系統(tǒng)和中國(guó)的一套系統(tǒng)均使用了四臺(tái)FLIR SC3000紅外熱像儀。中國(guó)的另外兩套系統(tǒng)使用了FLIRA315和A615紅外熱像儀。“我們非常滿意熱像儀的高靈敏度和速度，因?yàn)槲覀兊腂illet InspectIR系統(tǒng)能夠以每秒1米的速度進(jìn)行粗鋼的監(jiān)測(cè)。”

高性能：FLIRA系列熱像儀還能提供以高速紅外窗口功能為特點(diǎn)的高靈敏度紅外熱像儀。比如，F(xiàn)LIRA615（其幀頻為200Hz）使您可以用高幀頻記錄熱圖像。

這張熱圖像顯示的是一個(gè)煤堆取料機(jī)在全速運(yùn)轉(zhuǎn)

簡(jiǎn)集成：“除了高靈敏度，F(xiàn)LIR紅外熱像儀還能很輕松集成到大型系統(tǒng)中，像Billet InspectIR，因?yàn)镕LIR紅外熱像儀設(shè)計(jì)得比較簡(jiǎn)潔輕便，”vander Walt先生評(píng)價(jià)說(shuō)。

好控制：另一點(diǎn)非常可貴的是FLIR為H.Rohloff提供了非常適合的熱像儀控制工具。“Billet InspectIR每次在檢測(cè)不同尺寸的鋼材時(shí)，都需重新對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行調(diào)焦。得益于專門(mén)的FLIR軟件，之前用過(guò)的對(duì)焦位置可以儲(chǔ)存下來(lái)，以后需要時(shí)可以直接調(diào)用，這也使檢測(cè)可以更快捷更有效地進(jìn)行。”

報(bào)告全：所有的熱圖像都顯示在檢測(cè)屏幕上。每種粗鋼鋼坯或棒材通過(guò)系統(tǒng)后，都會(huì)生成檢測(cè)部分的一張熱圖像和報(bào)告。所有的結(jié)果都儲(chǔ)存下來(lái)，可以在任何時(shí)候下載或打印。缺陷數(shù)據(jù)，如位置、深度、長(zhǎng)度、方向以及歸類信息都存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)還使用了激光測(cè)速儀精確控制瑕疵的標(biāo)記。