Infrapunalämpömittarin käyttö teräsvalssaustuotannossa
1. Esittely
Nykyaikaisessa teräsvalssausprosessissa teräslevyn fyysisen laadun varmistamiseksi teräslevyn hallittu valssaus ja jäähdytys vaatii tiettyjä lämpötilan mittaus- ja ilmaisumenetelmiä. Infrapunalämpömittarin korkean tarkkuuden ja vahvan luotettavuuden ominaisuudet voivat tarjota tehokkaan, tarkan ja luotettavan teräslevyn lämpötilan mittauksen, jotta voidaan parantaa tuotteiden laatua, vähentää kulutusta ja lisätä tuottavuutta.
2. Infrapunalämpömittarin koostumus
Infrapunalämpömittarit, jotka tunnetaan myös nimellä infrapunasäteilylämpömittarit, määrittävät mitattavan kohteen lämpötilan mittaamalla kohteen sähkömagneettista säteilyä, joka tulee kohteen sisältämästä energiasta. Teollisissa sovelluksissa huolehdimme infrapunasäteilystä, joka ulottuu näkyvän valon lyhyemmiltä aallonpituuksilta infrapunavaloon aina 20 μm asti. Siksi infrapunalämpömittari (säteilylämpömittari) on laite, joka mittaa säteilyenergiaa ja käyttää sähköistä signaalia vastaavan lämpötilan ilmaisemiseen.
2.1 Optinen järjestelmä
Optinen järjestelmä on tärkeä osa infrapunalämpömittaria. Sen päätoiminnot ovat: säteilyenergian konvergenssi, kohdistaminen mitattavaan kohteeseen, lämpömittarin näkökentän määrittäminen ja tietty tiivistysvaikutus lämpömittarin sisäpuolelle.
2.2 Infrapunatunnistin
Infrapunailmaisin on infrapunalämpömittarin ydinosa. Infrapunatunnistin vastaanottaa mitatun kohteen säteilyenergian objektiivin läpi, muuntaa säteilyenergian sähköiseksi signaaliksi ja lopulta saa mitatun kohteen pintalämpötilan myöhemmän käsittelyn kautta.
2.3 Signaalinkäsittely
Infrapunailmaisin muuntaa infrapunasäteilyn sähköiseksi signaaliksi, joka lähetetään signaalinkäsittelyosaan ja syötetään mikroprosessoriin esivahvistimen ja A/D-muunnoksen kautta. Samalla ympäristön lämpötilan kompensointisignaali syötetään myös mikroprosessoriin, jonka mikroprosessori linearisoi. Käsittelyn, ympäristökompensoinnin ja emissiivisyyskorjauksen jälkeen saadaan korjattu lähtösignaali.
2.4 Näytön lähtö
Käytännön sovelluksissa prosessorin antamaa lämpötilasignaalia käytetään kahdella tavalla: toinen on näyttää se näytön kautta; toinen on lähettää lämpötilasignaali teolliseen ohjausjärjestelmään tuotantoprosessin ohjauksen toteuttamiseksi, ja on myös kaksi tapaa käyttää sitä samanaikaisesti.
Erityyppiset lämpömittarit voivat näyttää reaaliaikaisia arvoja, maksimiarvoja, minimiarvoja, keskiarvoja ja eroja, ja ne voivat myös näyttää emissioarvot, hälytysasetusarvot jne., ja ne voivat myös näyttää lämpötilakäyriä ja lämpökarttoja ohjelmiston käsittelyn jälkeen odota. Yleisimmin käytetyt lämpömittarit ovat 0-20mA tai 4-20mA virtalähtö. Jos jännitesignaalia tarvitaan, virtasignaali voidaan myös muuntaa ja skaalata.
3. Infrapunalämpömittarin valinta
Teollisissa sovelluksissa pyrometrin ja mitatun kohteen välissä on usein väliaineita, jotka voivat heikentää tai jopa kokonaan estää mitattavan kohteen pintaenergian säteilyn, ja pyrometri pystyy mittaamaan vain "näkemäänsä" kohdetta. Yleisesti käytetyt kiinteät lämpömittarimme sisältävät pääasiassa seuraavat luokat:
① Laajakaistalämpömittari tai laajakaistalämpömittari, jonka spektrivastealuetta rajoittaa optinen järjestelmä, jota käytetään pääasiassa matalan lämpötilan mittaamiseen ja joka on varustettu ilmaisimella, jolla on laaja spektrivastealue.
② Valitse kaistalämpömittari, sen vasteaallonpituutta rajoittaa suodatin ja ilmaisimen vastekaista voidaan valita sovelluksen tarpeiden mukaan.
③ Lyhytaaltolämpömittari voi vähentää mittausvirhettä, kun emissiokyky muuttuu. Tässä mainittu lyhyt aalto on suhteellinen, ja se voi olla aallonpituus 0,6 μm lämpötilassa 1500K tai aallonpituus 3 μm lämpötilassa 300K.
④ Kolorimetriset lämpömittarit, jotka tunnetaan myös nimellä kaksiväriset lämpömittarit, saavat paremmat mittaustulokset, kun niitä käytetään "erittäin likaisissa olosuhteissa".
Lämpömittarin valinnassa vaaditun lämpötila-alueen lisäksi lämpömittarin kaksi parametria "lämpötilan muutosprosentti" ja "emissiivisyysmuutosprosentti" ovat erittäin tärkeitä lämpömittarin tarkan valinnan kannalta:
① Lämpömittarin lämpötilan muutosprosentti tarkoittaa kohteen lähtöarvon muutosta lämpötilan muutoksesta johtuen. Infrapunalämpömittarien herkkyys on sitä suurempi, mitä suurempi on lämpötilan muutosprosentti.
② Emissiivisyyden muutosprosentilla tarkoitetaan laitteen lähtöarvon muutosta, kun mitatun kohteen emissiivisyys muuttuu. Koska teräslevyn emissiokyky muuttuu satunnaisesti tietyllä alueella tietyllä aallonpituudella ja lämpötilassa teräksen valssausprosessin aikana, ei emissiivisyyden muutoksen aiheuttama lämpömittarin lähtöarvon muutos ole kohteen todellinen lämpötilan muutos. Siksi on myös tarpeen säätää emissiivisyysmuutosprosenttia.
4. Erityinen sovellus
Otetaan esimerkkinä Jinanin rauta- ja teräslevytehtaan lämpötilan havaitseminen kontrolloidun valssauksen ja kontrolloidun jäähdytyksen aikana rouhintatehdasprosessissa: yhteensä neljä LAND-infrapunalämpömittarisarjaa asennetaan kalkinpoistolaatikon jälkeen, ennen rouhintamyllyä sekä ennen ja vesiverhon jäähdytyslaitteen jälkeen rouhintamyllyn jälkeen. Kalkinpoistokammiot tarjoavat täydellisen mahdollisuuden mitata skaalaamattomien teräslevyjen lämpötilaa. Ennen kuin teräsaihio tulee valssaamolle, lähes kaikki rautahilse jne. huuhtoutuu pois korkeapaineisella vesisuihkulla, joka tarjoaa puhtaan pinnan valssausprosessille. Anturi alkaa mittaamaan teräslevyn pinnan todellista lämpötilaa varmistaakseen, että tämä lämpötila on vierintärajan sisällä, ja asettaakseen valssausparametreja.
Tärkeimmät kohdatut ongelmat ovat: (1) määritä kosketuksettoman anturin kohtuullinen asento siten, että kalkinpoistolaatikosta tulevan suihkeen vaikutus ja oksidien läsnäolo minimoidaan; (2) mittapää ja tehdasteline tulee myös pitää tietyllä etäisyydellä, jotta teräslevyn valssausprosessin aikana oksidien roiskuminen vaurioittaisi mittapäätä; (3) vesi ja jäännöshilse voivat muodostaa viileämmän alueen aihion pinnalle, mikä aiheuttaa muutoksia lukemissa.
Säteilylämpötilan mittauksen periaate on: lämpömittari voi mitata vain kohteen, jonka se "näkee". Kaasun aiheuttaman säteilyn absorption ratkaisemiseksi on kaksi tapaa. Yksi on käyttää kurkistusputkea ja ilmanpuhdistinta langattoman esteen aikaansaamiseksi visuaaliselle polulle; toinen on valita toimintataajuus, johon media ei vaikuta. Vastauksena näihin ongelmiin olemme valinneet LAND-tuotejärjestelmän järjestelmään M1/R1-lyhytaaltoanturit, joilla on korkea laatu ja maine - välttääksemme vesihöyryn imeytymisen; pieni kohdekoko ja nopea vastetoiminto - tähtää aihion pinnan hapettumiseen. Kuuma kohde rautalevyn ja "mustan veden" välillä ja saa signaaliprosessorin käyttämään piikin pitotoimintoa varmistaakseen lämpötilan mittauksen tarkkuuden ja jatkuvuuden. suurimmassa määrin, vaikka kohde olisi osittain peitetty tai kokonaan poissa näkyvistä, lämpötilan mittaus Tulos täyttää myös vaatimukset, jotta järjestelmän lähtö voi seurata teräslevyn todellista lämpötilaa; korkean tason anturin lähtö heikentää elektronisten häiriöiden vaikutusta, ja tätä lähtöä voidaan käyttää suoraan lopullisen lämpötilan näyttönä; anturin asento tulee olla mahdollisimman kaukana Mahdollisimman lähellä tehtaan sisäänkäyntiä, jotta vältytään jäähdytysvesisuihkun ja liikkeen aiheuttamilta häiriöiltä avaamisen aikana.
