熱眼HotEye在監測高速線材表面缺陷的應用實踐

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系統是利用特殊設計的光學投射方式，對鋼材表面進行在線檢測。相比于傳統的渦流探傷具有以下優勢：

(1)檢測精度較高：最小缺陷尺寸可達0.025 mm，是渦流技術的1/5。

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

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

經過多年發展，HotEye已應用于馬鋼、青鋼、興澄、沙鋼等鋼廠。

2 設備檢測條件

(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，數據存儲周期約6-8個月(根據硬盤大小和存儲量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) 因屬于光學檢測，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 設備的主要維護工作

熱眼設備定期維護包括周間維護、月間維護、季保養、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。主要為系統外部維護、冷卻空氣和壓縮空氣維護、光學與對焦設備維護、軟件和計算機設備維護。

4 熱眼的日常使用

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

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

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

(4)通過熱眼發現結疤、翹皮、壞料、折疊等缺陷，且在成品表面能找到對應缺陷，及時通過更換軋機、輥環、導衛或其他與紅鋼直接接觸的備件來消除成品表面缺陷，降低不合格品數量。

5 熱眼報錯的提升

(1)缺陷的定義：熱眼是根據在各個鋼廠應用過程中采集的缺陷形貌作為基礎進行判定，但由于不同的企業產品結構、生產特點不同，需要自主對缺陷進行區分和定義(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、結疤、折疊、劃傷等嚴重真實缺陷進行區分，使現場報警后與軋材的真實缺陷對應，提高現場對熱眼的重視，真正發揮熱眼提前預防的作用。

(3)不斷補充熱眼的缺陷圖片，對實際現場出現缺陷，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，通過大量數據的比對和學習，逐步提高熱眼的探測準確性。

(4)對檢測結果形成報表，用于跟蹤對比實物質量水平，如圖1所示。

圖1 不同牌號檢測結果

6 常見故障的維護

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

(2)熱眼不顯示圖像或圖像雜訊：熱眼主機因壓縮空、冷卻等原因關機，導槽內帶入水造成雜訊。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據即可。

7 結束語

(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，數據更詳實，為汽車用鋼等高端鋼種的生產提供了支撐。

(3)熱眼實際應用中，日常維護和參數的不斷調整、優化是發揮熱眼功能的基礎。