大型儀表的使用和維護

宇榮發

大型儀表是不同于常規的壓力、流量、溫度測量的熱工儀表。以X射線測厚儀為典型代表的大型儀表是機電一體化、測量技術、自動控制、計算機技術等多專業交叉、科技含量高、價格昂貴的大型測量裝置，是各生產線上的關鍵設備。

X射線測厚儀品牌較多，我公司主要使用測厚儀THERMO FISHER（賽默飛世爾），測厚儀系統主要包括：C形架、控制柜、操作員站（EPOS）、接線箱、水氣服務箱、冷卻器、警示燈、本地操作盤等部件。

C形架的下臂中包括一個射線源，在射線管上方是一個標準板庫。C形架上臂包含一個探測器以及一個高溫計。

探測器用于將穿過帶鋼后的X射線能量轉換為電信號。探測器中主要包含閃爍晶體（鎢酸鋅）、光電倍增管（PMT）、前置放大器、以及加熱器。

光電倍增管對外部磁場和環境溫度都比較敏感，因此探測器外殼內裝有電磁屏蔽和熱穩定器（加熱器），加熱器將探測器內的溫度控制在環境溫度以上的某一恒定溫度，使得環境溫度的小的變化不會影響光電倍增管的輸出。

冷卻水用于維持探測器周圍穩定的環境溫度，以及帶走內部高溫計、射線源和C形架結構過多的熱量。

射線源和探測器窗口的吹掃壓縮空氣壓力約2.5公斤，流量1m3/min。空氣壓力過大容易造成窗口過早受損。

控制柜中包含電源、維護計算機、M1 PLC系統（巴赫曼）、觸摸屏、射線源供電和監控單元SPSMU、KV控制板和燈絲驅動板等。

我公司多條鋼帶軋制生產線使用X射線測厚儀，由于測厚儀工作的外部環境不同，在使用過程中測厚儀出現的故障不盡相同。針對我公司X射線測厚儀在使用和維護過程中出現的問題進行分析，希望對同行有所幫助。

故障案例一：我公司酸軋生產線3機架出口測厚儀重故障報警，測厚儀停止工作。測厚儀維護人員對故障信息分析后對3機架出口測厚儀進行了重啟操作，在對相關參數調整無效果后，著手更換測厚儀射線源。測厚儀射線源更換完畢，測厚儀上電后故障仍未消除。測厚儀維護人員對前期的故障進行分析后立即組織人員對故障測厚儀的控制和接收單元進行了檢查調整和更換，其中包括更換測厚儀模擬量控制板、數字量控制板、高壓電源板、X射線信號接收器、X射線樣片盒等部件，但測厚儀故障仍未解除，排除測厚儀上述硬件問題后，決定對X射線信號接收器電纜進行更換。至此故障解除。 經分析故障事故的直接原因：X射線信號接收器電纜，屬于高壓和低壓信號混合電纜，此電纜位于軋機內部的移動拖鏈中，長期處于高溫、高濕、高腐蝕的環境中。因電纜的纜芯絕緣下降，造成低壓設備損壞和信號異常。移動電纜屬于特種電纜，投產以來從沒有更換過，技術人員認知不足。

故障案例二：我公司熱軋生產線測厚儀在軋鋼過程中，由于無法通過標準化校驗，導致整體生產線停止軋鋼。現場問題分析：測厚儀無法通過標準化校驗的原因有多種，比如探頭老化、射線管老化、標準樣片庫故障、氣源故障等等。測厚儀維護人員首先懷疑探頭問題，但更換探頭后測厚儀仍然無法通過標準化校驗。繼續排除故障：檢查并拆卸標準樣片庫，使用用標準60V直流電源逐一檢查標準樣片庫中樣片的動作情況。在檢查0.5mm樣片動作時，發現切斷該樣片所對應的螺線管線圈供電后，該樣片無法自由復位。更換測厚儀標準樣片庫，故障解決。

故障案例三：我公司熱軋生產線THERMO FISHER RM312測厚儀記錄曲線顯示鋼板厚度出現“異常”。記錄曲線如下：

第一行紅色方框內曲線顯示鋼板溫度“異常”；第二行紅色方框內曲線顯示鋼板厚度“異常”。針對以上“異常”情況，測厚儀維護人員在檢查測厚儀外圍設備發現，一根金屬條狀物遮擋了測厚儀光學高溫計窗口，取走遮擋物后記錄曲線顯示正常。

以上是我公司在測厚儀使用和維護過程中遇到的問題以及解決方法，希望對同行有所幫助。