□ 本報記者 楊 蕾

　　“從2010年第一台硅鋼片線上測量儀安裝在武鋼冷軋硅鋼三廠的CT6生産線上，到現在武鋼已有3條取向硅鋼生産線應用了我們提供的硅鋼片産品品質線上測量儀。我們的測量儀經歷了1000多個日日夜夜的連續運轉，為企業成千上萬卷高性能硅鋼帶的生産把住了品質關。”中國計量院工程計量與檢測技術研究所所長林安利充滿自豪地説。

　　探索，朝著金字塔的塔尖

　　“鋼鐵産業是傳統産業，但硅鋼片則是位於鋼鐵工業金字塔尖的産品，而取向硅鋼片毫無懸念地位於塔尖的最頂端，也被稱為‘鋼鐵之花’。”磁性材料測量實驗室高級工程師賀建介紹，取向硅鋼片是主要用於製作大型變壓器、發電機等重大電力工程中的關鍵設備。取向硅鋼的鐵心損耗比其他硅鋼片低10%～15%，因此取向硅鋼在電力系統應用比例的高低標誌著一個國家電力系統節能水準的高低。“對取向硅鋼磁性能的任何微小改進對重大電力工程來説都舉足輕重，要改善磁性能則離不開對其磁特性的準確測量。”賀建説。

　　賀建介紹，傳統的測量方法採用的是離線取樣閉磁路測量方式。“這種檢驗方法在每一帶鋼卷的頭部、尾部各截取一段樣品，在實驗室利用檢測設備進行磁特性的檢測。無論從經濟角度還是從資源、環保的角度來看，這種方法都帶來了很大的負面影響。”

　　相比之下，線上測量方法是一種能夠解決上述問題的新方法。取向硅鋼線上測量儀就是一種可以對所有取向硅鋼的磁性能進行動態、連續測量的科學儀器。這種線上測量儀不僅具有無損、連續測量的優點，而且還因其實時的測量週期，使取向硅鋼生産的品質控制由滯後性改為能夠根據實測結果實時調整工藝、從而優化産品性能，是高性能取向硅鋼生産必須具備的品質控制手段，在國外硅鋼的先進製造和品質檢驗領域應用十分普遍。

　　“但是，很長一段時間，我國不具備該儀器的製造能力。”林安利告訴記者：“該儀器對於國家重大電力工程尤為重要，特高壓輸電、三峽等大型水電核電工程，所用的取向硅鋼必須100%性能無缺陷，尤其是動態檢驗産品性能的波動性須接近於0，為實現或檢驗這一指標，取向硅鋼動態測量技術是必不可少的。”

　　以三峽工程為例，近年來雖然大型電力變壓器和大型發電機組均實現了國産化，然而所用的高性能取向硅鋼片只能全部採用進口鋼片，由於國外對高性能取向硅鋼的壟斷，在三峽工程的自主化建設進程中始終受到取向硅鋼原材料的制約。

　　多年來武鋼、寶鋼、太鋼、首鋼等國內大型鋼鐵企業不斷呼籲國內開展自主化取向硅鋼線上測量儀的研究。

　　線上測量的考驗

　　2009年8月，中國計量院磁性材料測量實驗室與武鋼技控公司就硅鋼産品品質線上檢測設備國産化達成合作意向。為攻克這一技術難題，實驗室組成5人技術小組，前往武鋼進行現場調研，經過艱苦攻關研製出了硅鋼片産品品質線上測量儀的樣機，並在實驗室進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産線上進行線上測量運作實驗的時候。

　　由於檢測設備一旦出現故障將造成生産線停止運作並造成嚴重經濟損失，因此武鋼要求研發的設備不僅要確保測量數據準確，還必須保證現場設備連續運作無故障。“這是我們遇到的第一個‘攔路虎’。”賀建回憶，為了確保設備運作的高可靠性，他們做了很多方案和設計，採取了很多保護措施、冗余技術、反覆實驗、反覆修改。

　　“生産車間的現場環境與實驗室裏完全不同，在實驗室裏運作良好的設備在生産線上可能會受到各種干擾和影響。”賀建説，這也是線上測量的一大特點。首先，硅鋼卷帶的帶厚在不斷變化，從而使磁感應強度和磁場強度峰值穩定這一基本測量條件無法得到滿足；其次，硅鋼卷帶處於快速運作過程中，外界的溫度、張力、地磁場、卷帶跑偏量等因素，都會對所測的比總損耗産生影響。“解決這些問題的關鍵是確保比總損耗的測量與外部環境因素測量同步，而難點在於通過大量理論和實驗研究，建立起張力、溫度、地磁場等因素對比總損耗産生影響的關係。”

　　經過一段時間的調試和試運作後，中國計量院研製的這臺國産化的硅鋼片産品品質線上測量儀迎來了一場72小時的“考試”。

　　2010年11月22日早9時28分，“考試”開始。中國計量院研製的這臺設備與生産線上已安裝運作的日本設備同步運作，同時對武鋼生産的取向硅鋼産品進行磁性能測量。

　　11月25日10時，“考試”結束。

　　72小時不間斷無故障，兩台檢測設備測量了45卷鋼帶，總長度超過29萬米。測試結果表明國産設備已經基本達到了國際水準。

　　又經過長期的連續線上測量後，武鋼認為中國計量院研製的設備具有較高的可靠性，能夠承擔線上測量，滿足客戶需求。

　　“我們的成果還有很多需要改進和提高的地方。但我們終於實現了硅鋼片産品品質線上測量儀的國産化，填補了這一空白，為打破國家重大電力工程長期以來受進口取向硅鋼片嚴重制約的局面作出了自己的貢獻，這是值得我們驕傲和自豪的。”林安利説。