Hot metal detector, máy đo tốc độ laser cho nhà máy cán

Trong nhà máy cán thép, hệ thống điều khiển cần biết chính xác phôi đang ở đâu và chạy nhanh bao nhiêu. Hai thiết bị đảm nhận việc này trong môi trường nóng, hơi nước, rung động là máy dò kim loại nóng (hot metal detector) và máy đo tốc độ laser (laser velocimeter). Bài viết giải thích nguyên lý, ứng dụng và cách chọn.

Máy dò kim loại nóng (hot metal detector) là gì?

Máy dò kim loại nóng phát hiện sự có mặt của phôi, thép thanh, thép dải nóng nhờ bức xạ hồng ngoại do vật nóng phát ra. Khi vật nóng đi vào vùng quan sát, đầu dò xuất tín hiệu số cho PLC để kích hoạt máy cắt, bàn con lăn, bộ tạo vòng, hệ thống làm mát.

Không tiếp xúc, không bị mòn như công tắc hành trình cơ khí.
Chọn dải bước sóng và ngưỡng để phân biệt vật nóng với nền, ít bị ảnh hưởng bởi hơi nước, vảy oxit.
Có loại quét bằng gương quay để phát hiện vị trí mép hoặc tâm vật trên vùng rộng.
Vỏ làm mát bằng nước hoặc khí, chịu được môi trường gần lò và giá cán.

Ứng dụng

Theo dõi phôi từ lò nung qua các giá cán, kích hoạt máy cắt đầu, cắt đuôi.
Điều khiển bộ tạo vòng (looper) giữa các giá cán thép thanh, thép dây.
Đếm và theo dõi thanh trên sàn làm nguội.
Phát hiện đầu dải vào máy cuộn, máy cắt bay.

Máy đo tốc độ laser (laser velocimeter) là gì?

Máy đo tốc độ laser chiếu hai chùm tia lên bề mặt vật đang chạy. Ánh sáng tán xạ từ bề mặt có tần số thay đổi theo tốc độ (hiệu ứng Doppler); thiết bị tính ra vận tốc và chiều dài với độ chính xác rất cao mà không cần bánh xe tiếp xúc, nên không bị trượt, mòn như encoder bánh xe.

Ứng dụng

Điều khiển dòng khối (mass flow) trong máy cán nguội: đo tốc độ vào – ra để điều chỉnh độ dày.
Đo độ giãn dài ở máy cán là (skin pass), máy nắn.
Cắt theo chiều dài: máy cắt bay, dây chuyền cắt tấm, đo chiều dài ống, thanh.
Đo tốc độ thép nóng, thép dây, cáp, giấy, màng mà bánh xe đo không làm được.

Tín hiệu tốc độ và vị trí có thể ghi đồng bộ cùng lực cán, độ dày bằng hệ thống Iba – xem ví dụ đo độ dày tôn thép bằng hệ thống Iba.

Bảng so sánh nhanh

Tiêu chí	Dò kim loại nóng	Đo tốc độ laser
Đầu ra	Có / không có vật (tín hiệu số)	Tốc độ, chiều dài (tín hiệu analog, xung, truyền thông)
Vật đo	Vật nóng	Vật nóng hoặc nguội
Vai trò	Theo dõi vị trí, kích hoạt	Điều khiển độ dày, cắt chiều dài
Lắp đặt	Gần đường cán, có vỏ làm mát	Cách bề mặt vật một khoảng cố định

Thiết bị Kelk do TMP cung cấp

Kelk (Canada) chuyên thiết bị đo cho nhà máy cán thép, nhôm:

Máy dò kim loại nóng ACCUSCAN – xem thiết bị dò kim loại nóng.
Máy đo tốc độ, chiều dài laser ACCUSPEED – xem hệ thống đo tốc độ laser.
Load cell đo lực cán Rollmax, đo lực căng, đo chiều rộng dải, đo biên dạng tấm.

Danh mục đầy đủ: Kelk Việt Nam. Thiết bị đo khác cho nhà máy cán: đo lường dây chuyền mạ kẽm, hỏa kế và camera nhiệt.

Câu hỏi thường gặp

Máy dò kim loại nóng có phát hiện được thép nguội không?

Không, vì thiết bị dựa vào bức xạ nhiệt. Với vật nguội, dùng cảm biến quang (thu – phát), cảm biến laser khoảng cách hoặc cảm biến cảm ứng.

Máy đo tốc độ laser có bị ảnh hưởng bởi hơi nước, dầu trên bề mặt?

Bề mặt có hơi nước dày hoặc phản xạ quá mạnh có thể làm giảm chất lượng tín hiệu; khi lắp đặt nên bố trí khí thổi bảo vệ ống kính và chọn vị trí đo thông thoáng.

Có thay encoder bánh xe bằng máy đo tốc độ laser được không?

Được, và đây là ứng dụng phổ biến khi bánh xe đo bị trượt hoặc mòn gây sai chiều dài cắt. Tín hiệu xung của máy đo laser có thể đưa thẳng vào bộ điều khiển máy cắt thay cho encoder.

Liên hệ kỹ sư TMP: