Fox-IQ  浙江宁波史瑞迪X射线荧光在线钢坯检测系统的应用

1 介绍 

1.1 目标和范围 

下面的文件是一个Fox-IQ特种钢方坯在线的宁波X射线荧光分析仪的技术方案。 

此方案包括以下内容： 

Fox-IQ特种钢方坯在线检测系统，基于宁波X射线荧光技术（XRF） 

· 检测头 · 控制箱 · RS-232到RS-485的转换器 · Fox-IQ计算机软件（基于化学的分析方法）  


 材料判断通过/失败软件（基于分析方法的指纹） 


连接的线缆 ·检测头到控制箱 ·控制箱到RS-485转换器 · 工厂校准 · 宁波XRF检测设备的调试和培训 ·满足以下要求的计算机 · Windows XP或Windows 7 操作系统 · 带COM端口 · 键盘 · 鼠标 · 显示器 。用户提供的内容： · 控制生产线运行的PLC（试样处理） · 连接PLC到控制箱的线缆


 1.2 缩略词 


宁波X射线荧光 、探头检测头工装 、控制箱 、计算机软件 


1.3 客户要求 

为了能够正确安装和使用Fox-IQ在线系统，很重要的一点是在设备调试期间准备好各种材料用于设置设备的工作参数。 

客户需要确保探头工装及控制箱安装在可接受的环境地点。 

有液体滴/喷，暴露在蒸汽或者导致材料温度增高的区域（如靠近热处理）对于FOX-IQ是不能接受的操作环境。奥林巴斯必须了解预订的安装位置。 

客户且需要确保用于测试的来料表面光亮整洁。最准备的结果会从氧化铁皮的区域反馈的。如果未清理表面，将会影响检测结果的准确性。

 2 技术描述 


2.1 Fox-IQ 在线分选系统的描述 

奥林巴斯NDT的Fox-IQ管棒分选系统基于X射线荧光技术。宁波X射线发射到试样上后发生相互作用，检测系统收集荧光X射线。然后软件计算出通过或失败的结果。通过的信号会发给生产线PLC，对试样进一步处理。 



图1：Fox-IQ安装实例图示
2.1.1探头检测头装置 
检测头装置夹持用于信号处理的X射线管和电子仪器。试样一定要运到检测头处进行分析，根据合金的规格典型的分析时间是10秒。在这段时间内X射线发射到试样，X射线与试样相互作用后产生荧光X射线。由于每种元素的X射线荧光都是唯一的，据此软件能够计算出所含元素的浓度比。 
检测头装置可以装在下方（推荐位置），上方是试样的一侧。很重要的一点是试样和检测头装置的间距要尽可能小（二者间距最大值要小于5毫米）。 



2.1.2 控制箱（CBx） 

控制箱用途： 
为检测头装置供电  检测头装置和生产线PLC之间的接口 检测头装置和RS-485转换器之间的接口 手动运行和自动运行之间的切换开关 系统状态的可视化 

o Power on 电源接通 

o Radiation on 射线发射 

o Test being performed (Busy)检测正在进行（忙） 

o Pass of signal 通过信号 

o Safety interlock 安全联锁 


 2.1.3计算机软件 


Fox-IQ计算机软件包含在供货范围内。此软件会计算试样的化学成分，与不同等级的数据库进行比较，如果材料符合选取的材料，将被认定为通过而后发出输出信号。通过/失败的误差标准可以通过各种参数进行设定。 

计算机软件是基于单个检测的软件，每天的检测总数将被记录下来。

 

2.1.4 Fox-IQ软件 

Fox-IQ在线分钢系统供货中包括易于使用的分析软件，此软件基于检测批次和数据记录。 

检测钢材的数量 通过的数量 失败的数量 
此软件基于指纹识别原理，合格钢材的光谱在分析后存为指纹，然后生产钢材的光谱和选取的指纹进行对比。匹配标准决定了允许多大的偏差，也决定了是否试样与指纹匹配（通过）或偏差太多（失败）。



3 系统验收 

3.1 验收标准 

最多可选取5种不同合金等级用于验收测试 

在选取5个等级用于验收测试之前，Olympus NDT一定要查看和认可系统用来检测的合金等级列表。为了分选的可靠性，合金需要至少有一种元素（元素质子数大于钛）不同于其他等级（没有重合） 

根据软件包，要进行如下测试 

- Fox-IQ PC Software: Fox-IQ软件 

 将创建一个基于用户输入的等级库 

 将进行如下测试： 

 选取等级1作为库样本： 

等级1分析100次，等级2/3/4/5分析10次 

选取等级2作为库样本： 

等级2分析100次，等级1/3/4/5分析10次 

选取等级3作为库样本： 

等级3分析100次，等级1/2/4/5分析10次 

选取等级4作为库样本： 

等级4分析100次，等级1/2/3/5分析10次 

选取等级5作为库样本： 

等级5分析100次，等级1/2/3/4分析10次 

 满足以下条件的情况下，认定系统通过验收： 

对于等级1被选为指纹时进行的测试： 

等级1在90%的测试中正向匹配（通过），失败的情况下再测试一次，再次测试中90%匹配认定为通过。在等级2/3/4/5测试上100%匹配认定为失败。 

 对于等级2，3，4，5应用相同标准。

 3.2 用户工厂验收测试 

 验收测试如上面所述，在系统调试后马上进行。 

系统调试要在奥林巴斯发货后的3个月内进行。 

 如果由于买方原因，没有在规定日期内进行验收测试，卖方会认为系统通过用户验收进行尾款支付。

 4供货范围

4.1 宁波FOX-IQ在线分钢仪



  4.2 智能工装系统（含冷却保温）

  4.2.1 功能描述：

  在高温环境下对产品进行打磨，并保护检测sensor在恒温环境下检测

  4.2.2 工作原理：

  整套打磨机构封装在冷却柜中，产品到达位置后，柜门电机驱动打开，打磨检测



  打磨结束后，打磨系统退回制冷柜，柜门电机驱动打开，开始检测



温度低于100℃时，通过气缸1带动气缸2伸出，对钢坯表面进行打磨



 

 
打磨结束后，利用如下模组机构将打磨系统回收，并将测量系统移至打磨位置，达到限位点后，由气缸3带动测量系统伸出，开始测试





反馈测试数据给PC终端，进行后续判断