凸度仪校准片厚度序列选取的理论分析和仿真

邢桂来，张玉爱，苗积臣

（清华大学 核能与新能源技术研究院，北京 100084）

X射线钢板凸度在线检测系统（以下简称凸度仪）是热轧钢板生产线上用于对热轧钢板凸度以及断面厚度进行实时检测的系统。清华大学核能与新能源技术研究院研制的凸度仪的工作原理是，分布在两个不同位置的X射线源对同一段钢板进行投影（厚度测量），获取两组投影数据，然后结合X射线源与探测器及钢板间的几何关系、辐射放射物理规律，以及特殊的算法，重建钢板沿宽度方向的厚度分布，以确定钢板的凸度和厚度轮廓。其基础在于X射线源对钢板厚度的测量，在一定X射线源参数（确定的管电压和管电流）下，经一定厚度的某种材质的钢板衰减后，探测器的输出指示钢板的实际厚度。X射线为连续能谱，连续能谱经钢板（通常为合金）衰减的过程很难用解析式进行精确的表达，因此，必须通过实验的方法，用一定厚度的钢板序列对系统进行标定，从而将探测器的输出与实际的钢板厚度进行关联。

理论上，对连续厚度的校准片进行在线位置的测量时，得到的数据即可直接转换为厚度（即对探测器的每一输出，均有与之对应厚度的校准片），但实际上，不可能、也不必对连续厚度进行标定，而只需取一定数量、特定厚度的校准片进行标定，取得标定数据，然后用标定数据拟合或插值形成标定曲线。实际测量钢板时，用探测器的输出在标定曲线上反查或计算，即可确定被测钢板的厚度。……