“從2010年第一台矽鋼片在線（xiàn）測（cè）量儀安裝（zhuāng）在武（wǔ）鋼冷軋矽鋼三廠的CT6生產線（xiàn）上，到現在武鋼已有（yǒu）3條取向矽鋼生（shēng）產（chǎn）線應用了我們提供的矽鋼片產品（pǐn）質量在線測量儀。我們的測量儀經曆了（le）1000多個日日（rì）夜夜的連續運轉，為企業成千上萬卷高性能矽（guī）鋼帶的生（shēng）產把住了質量關。”中國計（jì）量（liàng）院（yuàn）工程計量與檢測技術（shù）研（yán）究所所長林（lín）安利充滿自豪地說。

    探索，朝著金字塔的塔尖

      “鋼鐵產業是（shì）傳（chuán）統產業，但矽鋼片則是位於鋼（gāng）鐵工業金字塔尖的產品，而取向矽鋼片毫無懸念地（dì）位於塔尖的最頂端（duān），也被稱為‘鋼鐵之花’。”磁性材料測量實（shí）驗室高級工程師賀（hè）建介紹，取向矽鋼（gāng）片是主要用於製作大型變（biàn）壓器、發電機等重大電（diàn）力工程中的關（guān）鍵設備。取向矽鋼的鐵心（xīn）損耗比其他矽鋼片低（dī）10%～15%，因（yīn）此取向矽鋼在電力係統應用比例的（de）高低標誌著一個國家電力係統節能水平的高低（dī）。“對取向矽鋼磁性能（néng）的任何微小改（gǎi）進對重大電力工程來說都舉足輕重，要改善磁性能則離不開對其磁特性的（de）準確測量。”賀建說（shuō）。

      賀建介紹，傳（chuán）統的測量方法采用（yòng）的是離線取樣閉磁路測量方式（shì）。“這種檢驗方法在每一帶鋼（gāng）卷的頭部、尾部各截（jié）取一段樣品，在實驗室利（lì）用檢測設備進行磁特性的檢測。無論從經濟角度還是從資（zī）源、環（huán）保的角度來看（kàn），這種（zhǒng）方法都（dōu）帶來了很大的負麵影響。”

      相（xiàng）比（bǐ）之（zhī）下，在（zài）線測量（liàng）方法是一（yī）種能（néng）夠解決上（shàng）述（shù）問題（tí）的新方（fāng）法。取向矽（guī）鋼在線測量儀就是一（yī）種可以對所有取向矽鋼的磁性能進行動態、連（lián）續測量的科學儀器（qì）。這種在線測（cè）量儀不僅具有無損、連續測量的優點，而且還因其實時的測量周期，使取向矽鋼生產的質量控製由滯後性（xìng）改為能夠根據實測結果實（shí）時調整工藝、從而優化產品性能，是（shì）高性能取向（xiàng）矽鋼生產必須具備的質量控製手段，在國外矽鋼的先進製造和質量檢驗領域應用（yòng）十分普遍。

      “但是，很長一段時間，我國（guó）不具備該儀器的製（zhì）造能力。”林安利告訴記者：“該（gāi）儀器對於國家重大電（diàn）力工程尤為重要，特高（gāo）壓輸電、三峽等大（dà）型水電核電（diàn）工（gōng）程，所用的取向矽鋼（gāng）必須100%性能無缺（quē）陷，尤其是動（dòng）態檢驗產品性能的波動性須接近於0，為實現或檢驗這一（yī）指標，取向（xiàng）矽鋼動態測量技術是（shì）必不可少的（de）。”

      以（yǐ）三（sān）峽工程為例，近年來雖然（rán）大型電力變壓（yā）器和大型發電機組均實現（xiàn）了（le）國產化，然而所用的高性能取向（xiàng）矽鋼片隻能（néng）全部采用進口鋼片，由於（yú）國外對高性能取向矽鋼的壟斷，在三峽工程的自主化建設進程中始終（zhōng）受到取向矽鋼（gāng）原材料的製約。

      多年來武鋼、寶鋼、太鋼、首鋼等國（guó）內大型鋼鐵企業不斷呼籲國內開展自主化（huà）取向（xiàng）矽（guī）鋼在線（xiàn）測量儀的研究（jiū）。

    在線測量的考驗

      2009年8月，中（zhōng）國計量院磁性材料測量實（shí）驗室與武鋼技控公司就（jiù）矽（guī）鋼產品質量在線檢測設備國產化達成合作意向。為攻克這一技術難題，實驗室組成5人（rén）技術小組，前往武鋼進行現場調研，經過艱苦（kǔ）攻（gōng）關研（yán）製出了矽鋼片產品質量在線測量儀的樣機，並在實（shí）驗室進（jìn）行了大量的模擬實驗。

      更大的挑戰和考驗是在設備安裝在生產線上進行在線測量運（yùn）行實驗的時候。

      由於檢測設備一（yī）旦（dàn）出現故障（zhàng）將造成生（shēng）產線停止運行（háng）並造成嚴重經濟損失，因此武鋼要（yào）求研發的設備不僅要確保測（cè）量數據準確，還必須保證現場設備連續運行無故障。“這是（shì）我們（men）遇到的第一個‘攔（lán）路虎’。”賀建回憶，為了確保設備運行的（de）高可靠性，他們做了很多方案和設計，采取了很多保護措（cuò）施、冗（rǒng）餘技術、反複實驗、反複修改。

      “生產車（chē）間的現場（chǎng）環境與（yǔ）實驗（yàn）室裏完全不同，在實驗（yàn）室裏運行良好的設備在生產（chǎn）線上可能（néng）會受到各種幹擾和（hé）影響。”賀建說（shuō），這也是在線測量的一（yī）大特點。首先，矽鋼卷帶（dài）的（de）帶厚在不斷變化，從而使磁感（gǎn）應強度和磁場強度峰（fēng）值穩定這一基本測量條件無法得到滿足；其次，矽鋼卷（juàn）帶處於快速運行過程中，外界的（de）溫度（dù）、張力、地磁場、卷（juàn）帶跑偏量等因素，都會對所（suǒ）測的比（bǐ）總損耗產生影響。“解決這些問題的關鍵是（shì）確保（bǎo）比總損耗的測量與外部環境因素測量同步，而難點（diǎn）在於通過大量理（lǐ）論和實驗研究，建（jiàn）立起張力、溫度、地磁場等（děng）因素對比總損耗產生影響的關係（xì）。”

      經過一段時間的（de）調試和試運行後，中國計量院研製的這台國產（chǎn）化的矽（guī）鋼（gāng）片產（chǎn）品質量在線測（cè）量儀迎來了一場72小時的“考試”。

      2010年11月22日早9時（shí）28分，“考試”開始。中國計量院研製的這台（tái）設備與（yǔ）生產線上已安裝運行的日本設備同步運行，同時對武（wǔ）鋼生產的取向矽鋼產品（pǐn）進行磁性能測量。

      11月25日10時，“考試”結束。

      72小時不間斷無故障，兩台檢測（cè）設備測量了45卷鋼（gāng）帶，總長度超過29萬米。測試結果（guǒ）表明國產設備已（yǐ）經基本達到了國際水平。

      又經過長期（qī）的連續在線測量後，武鋼認為中（zhōng）國計量院研製的（de）設備具有較高的可靠性，能夠承擔在線測量（liàng），滿足（zú）客戶需求。

      “我們的成果還有很多需要（yào）改進和提高的地方。但我們終於實現了矽鋼片產品質量在線測量儀的（de）國產化，填補了這一空白，為打破國家（jiā）重大（dà）電力工程長期以（yǐ）來受進口取向（xiàng）矽鋼片嚴（yán）重（chóng）製約的局麵作出了（le）自己的（de）貢獻，這是（shì）值得我們驕傲（ào）和自豪的。”林安利說。