Användning av infraröd termometer i stålvalsproduktion
1. Introduktion
I den moderna stålvalsproduktionsprocessen, för att säkerställa stålplåtens fysiska kvalitet, kräver den kontrollerade valsningen och kylningen av stålplåten vissa medel för temperaturmätning och detektering. Egenskaperna för hög precision och stark tillförlitlighet hos infraröd termometer kan ge effektiv, exakt och pålitlig temperaturmätning av stålplåt, för att förbättra produktkvaliteten, minska förbrukningen och öka produktiviteten.
2. Sammansättningen av den infraröda termometern
Infraröda termometrar, även kända som termometrar för infraröd strålning, bestämmer temperaturen på det uppmätta objektet genom att mäta den elektromagnetiska strålningen från objektet, som kommer från energin som finns i objektet. För industriella tillämpningar är vi oroliga för infraröd strålning som sträcker sig från de kortare våglängderna av synligt ljus till infrarött ljus upp till 20 μm. Därför är en infraröd termometer (strålningstermometer) en enhet som kvantifierar strålningsenergi och använder elektrisk signalutgång för att uttrycka sin motsvarande temperatur.
2.1 Optiskt system
Det optiska systemet är en viktig del av den infraröda termometern. Dess huvudsakliga funktioner är: konvergens av strålningsenergi, siktning mot målet som ska mätas, bestämning av termometerns synfält och en viss tätningseffekt på insidan av termometern.
2.2 Infraröd detektor
Den infraröda detektorn är kärnan i den infraröda termometern. Den infraröda detektorn tar emot strålningsenergin från det uppmätta objektet genom objektivlinsen, omvandlar strålningsenergin till en elektrisk signal och erhåller slutligen yttemperaturen för det uppmätta objektet genom efterföljande bearbetning.
2.3 Signalbehandling
Den infraröda detektorn omvandlar den infraröda strålningen till en elektrisk signal, som skickas till signalbehandlingsdelen och matas in till mikroprocessorn genom förförstärkaren och A/D-omvandlingen. Samtidigt matas även omgivningstemperaturkompensationssignalen in till mikroprocessorn, som linjäriseras av mikroprocessorn. Efter bearbetning, miljökompensation och emissionskorrigering erhålls den korrigerade utsignalen.
2.4 Displayutgång
I praktiska tillämpningar används temperatursignalen från processorn på två sätt: ett är att visa den genom displayen; den andra är att skicka temperatursignalen till det industriella styrsystemet för att realisera styrningen av produktionsprocessen, och det finns också två sätt att använda den samtidigt.
Olika typer av termometrar kan visa realtidsvärden, maxvärden, minimivärden, medelvärden och skillnader, och kan även visa emissivitetsinställningsvärden, larminställningsvärden etc., och kan även visa temperaturkurvor och värmekartor efter mjukvarubearbetning vänta. De vanligaste termometrarna är 0-20mA eller 4-20mA strömutgång. Om en spänningssignal krävs kan strömsignalen även omvandlas och skalas.
3. Val av infraröd termometer
I industriella applikationer finns det ofta vissa medier mellan pyrometern och det uppmätta målet, som kan försvaga eller till och med helt blockera strålningen av ytenergin från det uppmätta målet, och pyrometern kan bara mäta målet den "ser". Våra vanliga fasta termometrar inkluderar huvudsakligen följande kategorier:
① Bredbandstermometer, eller bredbandstermometer, dess spektrala svarsområde begränsas av det optiska systemet, som huvudsakligen används för att mäta låg temperatur, utrustat med en detektor med ett brett spektralt svarsområde.
② Välj bandtermometer, dess svarsvåglängd begränsas av filtret, och detektorns svarsband kan väljas enligt applikationens behov.
③ Kortvågstermometern kan minska mätfelet när emissiviteten ändras. Kortvågen som nämns här är relativ och den kan vara en våglängd på 0.6 μm vid en temperatur på 1500K eller en våglängd på 3 μm vid en temperatur på 300K.
④ Kolorimetriska termometrar, även kända som tvåfärgstermometrar, har bättre mätresultat när de används i "mycket smutsiga atmosfärer".
Vid valet av termometer, förutom det erforderliga temperaturintervallet, är de två parametrarna för termometern "temperaturändringsprocent" och "emissionsförändringsprocent" också mycket viktiga för det exakta valet av termometern:
① Temperaturändringsprocenten för termometern hänvisar till ändringen av objektets utgångsvärde på grund av temperaturändringen. För infraröda termometrar gäller att ju större procentuell temperaturförändring är, desto högre är känsligheten.
② Ändringsprocenten för emissiviteten hänvisar till förändringen av instrumentets utgångsvärde när emissiviteten för det uppmätta målet ändras. Eftersom stålplåtens emissivitet ändras slumpmässigt inom ett visst område vid en viss våglängd och temperatur under stålvalsprocessen, är förändringen i termometerns utgående värde som orsakas av förändringen i emissivitet inte den verkliga temperaturförändringen av målet. Därför är det också nödvändigt att justera procentsatsen för emissionsförändring.
4. Specifik tillämpning
Ta temperaturdetekteringen av Jinan Iron and Steel Plate Plant under kontrollerad valsning och kontrollerad kylning i grovverksprocessen som ett exempel: totalt fyra uppsättningar LAND infraröda termometrar installeras efter avkalkningslådan, före grovverken och före och efter vattenridåns kylanordning efter grovbearbetningsverket. Avkalkningskammare ger det perfekta tillfället att mäta temperaturen på oskalade stålplåtar. Innan stålämnet kommer in i valsverket tvättas nästan all järnskal etc. bort av högtrycksvattensprayen, vilket ger en ren yta för valsprocessen. Sonden börjar mäta den verkliga temperaturen på stålplåtens yta för att säkerställa att denna temperatur ligger inom rullningsgränsen och för att ställa in rullningsparametrarna.
De huvudsakliga problemen som uppstår är: (1) bestäm den rimliga positionen för den beröringsfria sonden så att inverkan av sprayen från avkalkningslådan och närvaron av oxider minimeras; (2) sonden och kvarnställningen bör också hållas på ett visst avstånd för att förhindra stänk av oxider under valsningen av stålplåten kommer att orsaka skada på sonden; (3) vatten och kvarvarande avlagringar kan bilda ett svalare område på ämnets yta, vilket resulterar i förändringar i avläsningarna.
Principen för mätning av strålningstemperatur är: termometern kan bara mäta målet den "ser". Det finns två sätt att lösa absorptionen av strålning av gas. En är att använda ett piprör och luftrenare för att tillhandahålla ett trådlöst hinder för den visuella vägen; den andra är att välja ett operationsband som inte påverkas av mediet. Som svar på dessa problem har vi valt M1/R1 kortvågssonder i LAND product SYSTEM-systemet med hög kvalitet och anseende - för att undvika påverkan av vattenångaabsorption; liten målstorlek och snabbresponsfunktion - kommer att syfta till oxidationen på ämnets yta. Ett varmt mål mellan järnplåt och "svart vatten" och gör att signalprocessorn använder peak hold-funktionen för att säkerställa noggrannheten och kontinuiteten i temperaturmätningen för att den största omfattningen, även om målet är delvis skymd eller helt utom synhåll, temperaturmätning Resultatet kommer också att uppfylla kraven, så att systemets utgång kan spåra den verkliga temperaturen på stålplåten; sondutgången på hög nivå försvagar påverkan av elektronisk interferens, och denna utgång kan användas direkt som visning av den slutliga temperaturen; sondens position ska vara så långt som möjligt Så nära kvarnens ingång som möjligt, detta undviker störningar från kylvattenstänk och rörelse under öppning.
