Infraraudonųjų spindulių termometro taikymas plieno valcavimo gamyboje
1. Įvadas
Šiuolaikiniame plieno valcavimo gamybos procese, siekiant užtikrinti fizinę plieno plokštės kokybę, kontroliuojamam plieno plokštės valcavimui ir aušinimui reikalingos tam tikros temperatūros matavimo ir aptikimo priemonės. Didelio tikslumo ir didelio infraraudonųjų spindulių termometro patikimumo charakteristikos gali užtikrinti efektyvų, tikslų ir patikimą plieno plokštės temperatūros matavimą, kad būtų pagerinta gaminio kokybė, sumažintas suvartojimas ir padidintas našumas.
2. Infraraudonųjų spindulių termometro sudėtis
Infraraudonųjų spindulių termometrai, taip pat žinomi kaip infraraudonųjų spindulių termometrai, nustato išmatuojamo objekto temperatūrą, matuodami objekto elektromagnetinį spinduliavimą, gaunamą iš objekte esančios energijos. Pramoniniams tikslams mes rūpinamės infraraudonaisiais spinduliais, besitęsiančiais nuo trumpesnių matomos šviesos bangų iki infraraudonųjų spindulių iki 20 μm. Todėl infraraudonųjų spindulių termometras (spinduliavimo termometras) yra prietaisas, kuris kiekybiškai įvertina spinduliavimo energiją ir naudoja elektrinio signalo išvestį atitinkamai temperatūrai išreikšti.
2.1 Optinė sistema
Optinė sistema yra svarbi infraraudonųjų spindulių termometro dalis. Pagrindinės jo funkcijos yra: spinduliavimo energijos konvergencija, taikymas į matuojamą taikinį, termometro matymo lauko nustatymas ir tam tikras sandarinimo efektas termometro viduje.
2.2 Infraraudonųjų spindulių detektorius
Infraraudonųjų spindulių detektorius yra pagrindinė infraraudonųjų spindulių termometro dalis. Infraraudonųjų spindulių detektorius per objektyvo lęšį priima išmatuoto objekto spinduliavimo energiją, spinduliavimo energiją paverčia elektriniu signalu ir galiausiai apdorodamas apdoroja išmatuojamo objekto paviršiaus temperatūrą.
2.3 Signalų apdorojimas
Infraraudonųjų spindulių detektorius infraraudonąją spinduliuotę paverčia elektriniu signalu, kuris siunčiamas į signalo apdorojimo dalį ir per pirminį stiprintuvą bei A/D konvertavimą įvedamas į mikroprocesorių. Tuo pačiu metu aplinkos temperatūros kompensavimo signalas taip pat įvedamas į mikroprocesorių, kuris yra tiesinamas mikroprocesoriaus. Po apdorojimo, aplinkos kompensavimo ir emisijos korekcijos gaunamas pataisytas išėjimo signalas.
2.4 Ekrano išvestis
Praktikoje procesoriaus teikiamas temperatūros signalas naudojamas dviem būdais: vienas – rodyti jį per ekraną; Kitas yra temperatūros signalo siuntimas į pramoninę valdymo sistemą, kad būtų galima valdyti gamybos procesą, taip pat yra du būdai jį naudoti tuo pačiu metu.
Įvairių tipų termometrai gali rodyti realaus laiko reikšmes, didžiausias reikšmes, minimalias reikšmes, vidutines vertes ir skirtumus, taip pat gali rodyti spinduliuotės nustatytas vertes, aliarmo nustatytas vertes ir kt., taip pat gali rodyti temperatūros kreives ir šilumos žemėlapius po programinės įrangos apdorojimo. laukti. Dažniausiai naudojami termometrai yra 0-20mA arba 4-20mA srovės išvestis. Jei reikalingas įtampos signalas, srovės signalas taip pat gali būti konvertuojamas ir keičiamas.
3. Infraraudonųjų spindulių termometro pasirinkimas
Pramonėje tarp pirometro ir išmatuoto taikinio dažnai būna tam tikros terpės, kurios gali susilpninti ar net visiškai blokuoti išmatuoto taikinio paviršiaus energijos spinduliavimą, o pirometras gali matuoti tik tą taikinį, kurį „mato“. Mūsų dažniausiai naudojami fiksuoti termometrai daugiausia apima šias kategorijas:
① Plačiajuostis termometras arba plačiajuostis termometras, jo spektrinio atsako diapazoną riboja optinė sistema, daugiausia naudojama žemai temperatūrai matuoti, su detektoriumi, turinčiu platų spektrinio atsako diapazoną.
② Pasirinkite juostos termometrą, jo atsako bangos ilgį riboja filtras, o detektoriaus atsako juostą galima pasirinkti pagal programos poreikius.
③ Trumpųjų bangų termometras gali sumažinti matavimo paklaidą, kai pasikeičia spinduliuotė. Čia paminėta trumpoji banga yra santykinė ir gali būti 0,6 μm bangos ilgis 1500K temperatūroje arba 3 μm bangos ilgis 300K temperatūroje.
④ Kolorimetriniai termometrai, taip pat žinomi kaip dviejų spalvų termometrai, turi geresnių matavimo rezultatų, kai naudojami „labai nešvarioje atmosferoje“.
Renkantis termometrą, be reikiamo temperatūros diapazono, tiksliam termometro parinkimui labai svarbūs ir du termometro parametrai „temperatūros kitimo procentas“ ir „emisijos pokyčio procentas“:
① Termometro temperatūros pokyčio procentas reiškia objekto išėjimo vertės pasikeitimą dėl temperatūros pokyčio. Infraraudonųjų spindulių termometrams, kuo didesnis temperatūros pokyčio procentas, tuo didesnis jo jautrumas.
② Spinduliavimo pokyčio procentas reiškia prietaiso išėjimo vertės pokytį, kai pasikeičia išmatuoto taikinio spinduliuotė. Kadangi plieninės plokštės spinduliuotė kinta atsitiktinai tam tikrame diapazone, esant tam tikram bangos ilgiui ir temperatūrai plieno valcavimo proceso metu, termometro išėjimo vertės pokytis, kurį sukelia spinduliuotės pokytis, nėra tikrasis taikinio temperatūros pokytis. Todėl taip pat būtina koreguoti spinduliuotės pokyčio procentą.
4. Konkretus pritaikymas
Kaip pavyzdį paimkite Džinano geležies ir plieno plokščių gamyklos temperatūros aptikimą kontroliuojamo valcavimo ir kontroliuojamo aušinimo metu neapdoroto apdorojimo staklių procese: iš viso keturi infraraudonųjų spindulių termometrų rinkiniai LAND yra sumontuoti po nukalkinimo dėžės, prieš grubų apdorojimo staklių ir prieš bei po vandens užuolaidos aušinimo įtaiso po neapdirbimo malūno . Kalkių šalinimo kameros suteikia puikią galimybę išmatuoti nekalkintų plieninių plokščių temperatūrą. Prieš plieniniam ruošiniui patenkant į valcavimo staklę, beveik visos geležies nuosėdos ir kt. nuplaunamos aukšto slėgio vandens purškimu, kuris užtikrina švarų valcavimo procesą. Zondas pradeda matuoti tikrąją plieno plokštės paviršiaus temperatūrą, siekdamas užtikrinti, kad ši temperatūra neviršytų riedėjimo ribos, ir nustatyti riedėjimo parametrus.
Pagrindinės problemos, su kuriomis susiduriama, yra šios: (1) nustatyti pagrįstą bekontakčio zondo padėtį, kad purškimo iš kalkių šalinimo dėžutės įtaka ir oksidų buvimas būtų kuo mažesnis; (2) zondas ir malūno stovas taip pat turėtų būti laikomi tam tikru atstumu, kad plieninės plokštės valcavimo proceso metu išsitaškę oksidai nesugadins zondo; (3) vanduo ir likutinės apnašos gali sudaryti vėsesnę sritį ruošinio paviršiuje, todėl gali pasikeisti rodmenys.
Radiacinės temperatūros matavimo principas yra toks: termometras gali matuoti tik taikinį, kurį „mato“. Yra du būdai, kaip išspręsti radiacijos absorbciją dujomis. Vienas iš jų yra naudoti žvilgtelėjimo vamzdelį ir oro valytuvą, kad būtų sudarytos belaidės kliūtys vizualiniam keliui; kita – pasirinkti veikimo juostą, kuriai nedaro įtakos terpė. Reaguodami į šias problemas, LAND produkto SYSTEM sistemoje parinkome aukštos kokybės ir gerą vardą turinčius trumpųjų bangų zondus M1/R1, kad būtų išvengta vandens garų sugerties įtakos; mažas taikinio dydis ir greito atsako funkcija – bus siekiama oksiduoti ruošinio paviršių. Karštas taikinys tarp geležies lakšto ir „juodojo vandens“ ir verčia signalo procesorius naudoti piko palaikymo funkciją, kad būtų užtikrintas temperatūros matavimo tikslumas ir tęstinumas. didžiausiu mastu, net jei taikinys yra iš dalies užtemdytas arba visiškai nepastebimas, temperatūros matavimas Rezultatas taip pat atitiks reikalavimus, kad sistemos išvestis galėtų sekti tikrąją plieno plokštės temperatūrą; aukšto lygio zondo išvestis susilpnina elektroninių trukdžių įtaką, todėl ši išvestis gali būti tiesiogiai naudojama kaip galutinės temperatūros rodymas; zondo padėtis turi būti kiek įmanoma arčiau malūno įėjimo, kad būtų išvengta trikdžių dėl aušinimo vandens purslų ir judėjimo atidarymo metu.
