为什么普通的活套扫描仪在检测钛材的时候会出现困难呢？

简单来说，核心原因在于：钛材在高温下的低发射率和特殊的氧化行为，干扰了扫描仪最依赖的辐射能量信号。

下面我们从原理和特性两个方面进行详细分解：

一、 活套扫描仪的工作原理

活套扫描仪本质上是一种红外测温仪和位置检测器的结合体。它的核心任务是：

1.测温：通过检测轧件表面发出的红外辐射能量，非接触地测量其温度。

2.成像/定位：通过扫描（摆动或旋转镜片），在检测区域内形成一条或多条扫描线，通过识别轧件（高温亮带）与背景（低温暗区）的强烈对比度，来确定活套的高度和形状。

其工作严重依赖于一个稳定的假设：被测物体的表面辐射率（Emissivity）是已知且相对稳定的。 辐射率是物体表面将热能转化为辐射能的能力，理想黑体的辐射率为1.0，实际材料都小于1.0。

二、 钛材的特性带来的具体挑战

钛材的以下几个特性与上述工作原理直接冲突：

1. 低且多变的表面辐射率 (Lw and Variable Emissivity)

问题：钛及其合金在热轧常见的高温范围内（800°C - 1200°C），其本身的光洁表面辐射率非常低（可能低至0.3-0.4，而普通钢材在氧化后可达0.8以上）。这意味着在相同的真实温度下，钛材发出的红外辐射能量远低于钢材。

后果：扫描仪接收到微弱的辐射信号，会错误地判断钛材的温度远低于其实际温度。一个在1100°C的钛材，在扫描仪看来可能只有800°C甚至更低。这会导致扫描仪无法将其与 cler 的背景（如辊道）清晰区分开来，从而&ldqu;看不见&rdqu;或&ldqu;看错&rdqu;活套。

2. 动态变化且不均匀的氧化层 (Dynamic and Nn-unifrm xide Layer)

问题：这是最棘手的问题。钛在高温下会氧化，形成氧化钛（Ti₂）薄膜。但这层氧化膜：

不均匀：氧化膜的厚度和成分在材料表面各处可能不同，导致其辐射率也处处不同。

动态变化：在轧制过程中，氧化皮会形成、剥落、再形成。剥落处的辐射率会瞬间变回金属本体的低值，而氧化层较厚的地方辐射率则较高。

后果：扫描仪扫描到的不是一个均匀的&ldqu;亮带&rdqu;，而是一个明暗不断变化、斑驳不堪的图案。这使得扫描仪算法难以准确识别出活套的清晰、连续边缘，导致位置检测跳动、不稳定甚至完全失效。

3. 对温度的极端敏感性

问题：钛材的轧制温度窗口非常窄。温度过低会导致加工困难并可能产生裂纹；温度过高则会导致晶粒粗大和过度氧化。

后果：由于扫描仪测温严重失准，操作人员无法依赖其读数来精确控制轧制温度，这进一步增加了工艺难度，并凸显了扫描仪在钛材应用中的不可靠性。

4. 潜在的”透明“错觉

在某些特定波长下，非常薄的氧化钛薄膜可能呈现出一定的半透明特性。这意味着扫描仪探测到的辐射可能一部分来自氧化层本身，一部分来自下层更亮的金属钛，这进一步加剧了温度测量的混乱和不确定性。

总结与对比

为了更直观理解，我们可以做一个对比：

尽管困难，但并不意味着完全无法使用。业界通常会尝试以下方法来改善检测效果：

采用莫顿低温型的活套扫描仪MSE-LP600，即使在很小的热辐射量也能精准的对钛材活套进行检测。

总而言之，钛材低而不稳的辐射率和难以捉摸的氧化行为，使得依赖辐射能量进行检测的传统活套扫描仪遭遇了巨大的挑战，这是其物理本质与测量原理之间的根本性矛盾所导致的。