冶金在线非接触测速测长系统

冶金在线非接触测速测长系统是专为钢铁冶金及重工业生产线（棒材、螺纹钢、热轧板材、钢管、线材及连铸钢坯）打造的高精度速度与长度动态测量装备。系统采用差分多普勒原理与空间滤波技术，结合高亮度 LED 光源与线阵 CCD 芯片，能够在高温（1000℃+）、高频抖动、重水雾及高粉尘的极端轧制环境中，实现高精度、零磨损、零接触的实时线速度与累积长度测量。

系统打破了国外技术垄断，填补了国内高精度非接触测量领域的空白。彻底解决了传统接触式编码器因辊道打滑、机械磨损、轧材抖动导致的测量不准及维护成本高昂等行业痛点，为钢铁企业的倍尺飞剪精准控制、优化剪切、成材率提升及精益生产提供坚实保障。

核心测量原理（差分多普勒 + 空间滤波技术）

系统基于差分多普勒原理，采用空间滤波技术实现非接触精准测量：

1. 粒子成像与光信号捕捉：系统采用高亮度 LED 光源照亮被测物表面。被测物表面的不均匀微观结构会产生不同大小与角度的反射光，形成发光粒子。

2. 线阵 CCD 频移传感：发光粒子通过光学镜头后在专用检测器件——线阵 CCD 芯片上实时成像，并在专用信号处理电路输出端输出与发光粒子运动速度成正比的频率信号。

3. FFT 傅里叶变换解算：系统利用快速傅里叶变换（FFT）对频率信号进行高频运算处理，精准计算出被测物的瞬时线速度。

4. 积分求长与控制：线速度对时间进行连续积分即可得到精确的累积长度，并实时传输给主控 PLC 参与飞剪优化剪切与连铸定长控制。

核心功能与技术优势

• 非接触测量，零机械磨损：采用空间滤波与光学测量，无任何机械接触，零磨损、低维护，彻底告别传统编码器打滑和机械故障导致的测长偏差。

• 1000℃ 高温极强适应性：针对连铸连轧线设计，配备光强自动增益与水冷/气吹防护套件，可稳定测量 1000℃ 以上的红热钢坯、棒材与特钢。

• 抗跳动与数字跟随滤波算法：配备专为高速轧机研发的防抖测量技术，配合数字式自动跟随带通滤波，有效消除棒材高频跳动与中心线偏移干涉。

• 超快响应与零速测量：系统响应时间低至 45ms，支持方向自动检测及“0”速测量，最小测量速度可达 0 m/min，适应复杂的开停机与倒车工况。

• 穿透水雾与恶劣工况：白光源为全频谱光源，穿透水气和雾气的能力极强，在冷轧水雾环境与氧化皮表面依旧精准。

• 全流程自动化系统对接：与现场 PLC、飞剪控制系统及 L1/L2 计算机自动化无缝融合，实时上报长度曲线、偏差分析与故障自诊断。

技术参数与规格指标

典型应用场景

• 棒材倍尺飞剪精确测量与控制：安装于精轧机后段，动态实时测出螺纹钢全部倍尺长度、尾钢长度及总长度，精准引导飞剪动作，大幅减少废料与尾钢损失。

• 连铸 1000℃ 高温钢坯定长切割：适用于连铸生产线，克服红热氧化皮与高温辐射，精准测量红热方坯、板坯运动速度与切割长度。

• 轧机秒流量速度测量与延伸率控制：用于冷轧、热轧连轧机组的速度同步控制与延伸率精准测量，提升板材厚度与质量均匀度。

• 工业相机脉冲触发与缺陷识别：测速仪输出可编辑脉冲，在速度变化时触发相机等比例采集图像，实现高精度表面缺陷识别与激光打码同步。