Приложение на инфрачервения термометър в стоманопрокатното производство
1. Въведение
В съвременния производствен процес на валцуване на стомана, за да се гарантира физическото качество на стоманената плоча, контролираното валцуване и охлаждане на стоманената плоча изисква определени средства за измерване и откриване на температурата. Характеристиките на висока точност и силна надеждност на инфрачервения термометър могат да осигурят ефективно, точно и надеждно измерване на температурата на стоманена плоча, така че да се подобри качеството на продукта, да се намали консумацията и да се увеличи производителността.
2. Съставът на инфрачервения термометър
Инфрачервените термометри, известни още като инфрачервени радиационни термометри, определят температурата на измервания обект чрез измерване на електромагнитното излъчване на обекта, което идва от енергията, съдържаща се в обекта. За индустриални приложения ние се занимаваме с инфрачервено лъчение, което се простира от по-късите дължини на вълната на видимата светлина до инфрачервената светлина до 20 μm. Следователно инфрачервеният термометър (радиационен термометър) е устройство, което измерва количествено лъчистата енергия и използва изходен електрически сигнал, за да изрази съответната температура.
2.1 Оптична система
Оптичната система е важна част от инфрачервения термометър. Неговите основни функции са: конвергенция на лъчиста енергия, насочване към целта за измерване, определяне на зрителното поле на термометъра и определен ефект на запечатване от вътрешната страна на термометъра.
2.2 Инфрачервен детектор
Инфрачервеният детектор е основната част на инфрачервения термометър. Инфрачервеният детектор получава лъчистата енергия на измервания обект през лещата на обектива, преобразува лъчистата енергия в електрически сигнал и накрая получава температурата на повърхността на измервания обект чрез последваща обработка.
2.3 Обработка на сигнала
Инфрачервеният детектор преобразува инфрачервеното лъчение в електрически сигнал, който се изпраща към частта за обработка на сигнала и се въвежда в микропроцесора чрез предусилвателя и A/D преобразуване. В същото време сигналът за компенсация на температурата на околната среда също се въвежда към микропроцесора, който се линеаризира от микропроцесора. След обработка, компенсация на околната среда и корекция на емисионната способност се получава коригираният изходен сигнал.
2.4 Извеждане на дисплея
В практическите приложения температурният сигнал, осигурен от процесора, се използва по два начина: единият е да се покаже на дисплея; другият е да изпрати температурния сигнал до индустриалната система за управление, за да реализира контрола на производствения процес и има два начина да го използвате едновременно.
Различните типове термометри могат да показват стойности в реално време, максимални стойности, минимални стойности, средни стойности и разлики и могат също така да показват зададени стойности на излъчване, зададени стойности на аларми и т.н., и могат също да показват температурни криви и топлинни карти след софтуерна обработка изчакайте. Най-често използваните термометри са 0-20mA или 4-20mA токов изход. Ако е необходим сигнал за напрежение, токовият сигнал също може да бъде преобразуван и мащабиран.
3. Избор на инфрачервен термометър
В индустриалните приложения често има някаква среда между пирометъра и измерваната цел, която може да отслаби или дори напълно да блокира излъчването на повърхностната енергия на измерената цел, а пирометърът може да измерва само целта, която „вижда“. Нашите често използвани фиксирани термометри включват главно следните категории:
① Широколентов термометър или широколентов термометър, спектралният му диапазон на реакция е ограничен от оптичната система, използвана главно за измерване на ниска температура, оборудвана с детектор с широк спектрален диапазон на реакция.
② Изберете лентовия термометър, неговата дължина на вълната на реакция е ограничена от филтъра и лентата на реакция на детектора може да бъде избрана според нуждите на приложението.
③ Термометърът с къси вълни може да намали грешката на измерване, когато коефициентът на излъчване се промени. Късата вълна, спомената тук, е относителна и може да бъде дължина на вълната 0.6 μm при температура 1500 K или дължина на вълната 3 μm при температура 300 K.
④ Колориметричните термометри, известни също като двуцветни термометри, имат по-добри резултати от измерване, когато се използват в „много мръсна атмосфера“.
При избора на термометър, в допълнение към необходимия температурен диапазон, двата параметъра на термометъра "процент на промяна на температурата" и "процент на промяна на емисионната способност" също са много важни за точния избор на термометъра:
① Процентът на промяна на температурата на термометъра се отнася до промяната на изходната стойност на обекта поради промяната на температурата. За инфрачервените термометри, колкото по-голям е процентът на промяна на температурата, толкова по-висока е чувствителността му.
② Процентът на промяна на емисионната способност се отнася до промяната на изходната стойност на инструмента, когато се промени емисионната способност на измерената цел. Тъй като коефициентът на излъчване на стоманената плоча се променя произволно в определен диапазон при определена дължина на вълната и температура по време на процеса на валцуване на стомана, промяната в изходната стойност на термометъра, причинена от промяната в коефициента на излъчване, не е реалната промяна на температурата на целта. Следователно е необходимо също така да се регулира процентът на промяна на емисионната способност.
4. Специфично приложение
Вземете за пример откриването на температурата в завода за желязо и стоманена плоча Jinan по време на контролирано валцуване и контролирано охлаждане в процеса на груба обработка: общо четири комплекта инфрачервени термометри LAND са инсталирани след кутията за отстраняване на накип, преди грубата машина и преди и след устройството за охлаждане на водната завеса след грубата мелница. Камерите за отстраняване на котлен камък предоставят идеалната възможност за измерване на температурата на стоманени плочи без мащаб. Преди стоманената заготовка да навлезе във валцовата мелница, почти цялото желязо и др. се отмиват от водната струя под високо налягане, което осигурява чиста повърхност за процеса на валцуване. Сондата започва да измерва реалната температура на повърхността на стоманената плоча, за да се увери, че тази температура е в границите на валцоване и да зададе параметрите на валцоване.
Основните срещани проблеми са: (1) определяне на разумната позиция на безконтактната сонда, така че влиянието на спрея от кутията за отстраняване на котлен камък и наличието на оксиди да се сведе до минимум; (2) сондата и стойката на мелницата също трябва да се държат на определено разстояние, за да се предотврати Пръскането на оксиди по време на процеса на валцуване на стоманената плоча ще причини повреда на сондата; (3) водата и остатъчната скала могат да образуват по-хладна зона на повърхността на заготовката, което води до промени в показанията.
Принципът на измерване на радиационната температура е: термометърът може да измерва само целта, която "вижда". Има два начина за решаване на абсорбцията на радиация от газ. Единият е да се използва тръба за надникване и въздушен пречиствател, за да се осигурят безжични препятствия пред зрителния път; другият е да изберете работен диапазон, който не се влияе от средата. В отговор на тези проблеми, ние избрахме M1/R1 късовълнови сонди в системата LAND product SYSTEM с високо качество и репутация - така че да избегнем влиянието на абсорбцията на водни пари; малък размер на целта и функция за бърза реакция - ще се насочи към окисляването на повърхността на заготовката Гореща цел между железен лист и "черна вода" и кара сигналния процесор да използва функцията за задържане на пика, за да гарантира точността и непрекъснатостта на измерването на температурата до в най-голяма степен, дори ако целта е частично затъмнена или напълно извън видимостта, измерване на температурата Резултатът също ще отговаря на изискванията, така че изходът на системата да може да проследи реалната температура на стоманената плоча; изходът на сондата за високо ниво отслабва влиянието на електронните смущения и този изход може директно да се използва като дисплей на крайната температура; позицията на сондата трябва да бъде възможно най-далече възможно най-близо до входа на мелницата, това избягва смущения от пръскане на охлаждаща вода и движение по време на отваряне.
