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随着高专板、品种板的研发,为了保证产品质量的要求,满足客户的需求,控温轧制成为决定钢板机械性能的一个重要的因素。因此,我厂把终轧温度列为关键测量点,并对其进行有效的控制。实际工艺要求测量仪器必须是非接触式、响应快、稳定性好和寿命长的产品。如何保证选用的红外测温仪正常运转,确保温度测量的准确,为生产过程及产品质量控制提供一个可靠的数据支持成为一个难题。本文通过对红外测温仪的选型、辐射系数设定、安装位置的确定等方面的应用进行了试验和探讨,积累了一些经验,并取得了满意的效果。1 红外测温仪在轧钢生产应用过程中存在的问题(1)红外测温仪受现场高温 、粉尘 、振动的影响温度显示波动比较大。(2)经过检定合格的红外测温仪在现场安装后,受安装角度的不同,温度显示相差太大。(3)辐射系数的设置不好确定,造成温度测量的不一致。(4)红外测温仪在经过使用一定时期使用后,容易出现视值与实际值不符,现场完全靠工人经验生产,需要定期比对。(5)未运用科学的数据分析工具对红外测温仪的测量数据进行研究分析。2 红外测温仪在轧钢生产过程中应用问题的解决方案2.1 红外测温仪的选型由于轧钢系统现场环境复杂,钢坯在经过加热炉加热后容易导致钢坯表面产生一些氧化铁皮。另外,由于现场高压水对钢板表面的除磷,容易造成钢板周围存在大量的水蒸气。因此,红外测温仪的选型成为保证数据的基础,具体实施如下:(1) 红外测温仪存在质量问题,其防护等级偏低,现场湿度大、水气渗透至仪表内部,损坏器件。导致无输出信号和无显示,数据传输滞后等故障,而现场的高温环境对红外测温仪的高温烘烤容易导致红外测温仪的损坏及探头表面黏附灰尘,必须人工不定期拿酒精棉球擦拭清洗,并且用手持式红外测温仪每月与现场红外测温仪进行校准、比对。因此,红外测温仪的选型必须考虑到能否适应现场潮湿、脏的影响。(2)为了尽可能地减少测量现场的烟尘 、水气以及距离变化、物体局部被遮挡等因素的影响而发展起来的红外测温仪,从工作原理分析全辐射、亮度式以及双色红外测温仪的优缺点,利用双色红外测温仪不是根据直接接受到的物体热辐射能量的大小来判别温度,而是分别接受物体红外热辐射中的两个相邻波长的能量,并求其比,在根据这个比值的大小来确定物体的温度的特点,我厂选择了LAND SYSTEM4 系列双色红外测温仪进行现场测温。综上所述,现场红外测温仪最好采用封闭风冷式防护罩,使红外测温仪始终处在一个干燥、密闭的工作环境,这样初步解决了现场水蒸气、高温对红外测温仪的影响。2.2 红外测温仪的安装准确的测温与测温仪的安装位置及其密切。为了测得带钢温度变化的真实情况必须根据现场情况采用合适的安装位置,同时安装方式的选择对测温的准确与否也是至关重要的。经过现场调研和与专家探讨,初步定位红外测温仪的安装最好在垂直于被测物体的基础上,采用背光的安装为最好,使测温仪光轴尽量垂直于钢板,使钢板表面的辐射能量损失减至最少,减少测量误差。2.3 红外测温仪辐射系数的设定红外测温仪的选型和安装仅仅是保证红外测温仪测得数据的基础,其辐射系数的设定恰恰是红外测温仪测得真实数据的关键。为了更好的设定辐射系数,保证数据的有效性,借鉴原有的经验和参考相关书籍,我厂结合生产实际过程做了一个验证。即:模仿现场工艺环境,建立一个模拟加热炉,通过热电偶连接检定合格的二次数显表显示炉内温度,采用检定合格的手持式红外测温仪与二次表显示数值进行比对,通过不同的辐射系数设定来确定红外测温仪最终的系数范围。应用单因子方差分析法分析红外测温仪、热电偶测量结果的一致性关系与辐射系数的关系(见图1)。http://a-403849-80-3887732287.www-jlck-cn.anquanbao.cn/files/file/2012/9/5/200(1).jpg由图可以看出,ε=0.85 时,红外测温仪和热电偶测量结果的一致性最好 ;ε=0.83、0.87时,温度差分别为16.2583℃ 、8.76667℃,红外测温仪和热电偶测量结果的一致性也较好。结论:通过比对得出,测量带有氧化层的钢板、钢坯时,将辐射系数设置为0.83~0.87 是比较合理的,工业用红外测温仪辐射系数最好控制在0.85 为最好 。经过上述的一些改造,红外测温仪在经过半年多的应用,基本解决了红外测温仪测量不准确的问题,保证了为生产过程提供准确的数据支持。2.4 红外测温仪测量过程的控制现场红外测温仪经过一定时期的使用后,由于受现场恶劣环境的影响,容易出现现场视值显示与钢板实际温度不符,工人们往往根据个人的经验来控制生产。为此,我们结合关键生产工艺情况,将其测量的过程定为关键测量过程,并对其实施高度控制,制定出《钢坯温度检控制办法》。办法中规定应对影响板坯出炉、钢板轧制温度检测测量过程的测量设备、测量方法、操作人员及测量结果等要素进行控制。2.5 运用 spc 对测量数据进行分析现场测量人员将测量数据录入SPC 控制系统,对测量结果进行监控、分析;设备管理部门应用MSA系统对测量系统进行监控并判定是否稳定。当判定测量参数或测量系统发生偏离时,由生产/管理部门组织分析偏离原因并制定纠偏措施,通过采取上述措施使开轧温度、终轧温度都控制在标准要求范围内,保证了钢板内在质量。3 结束语通过对红外测温仪的选型,位置的安装,辐射系数设定等方面的研究和应用,实现轧制过程中应用红外测温仪的准确测温,满足生产控制过程的需要,提高了产品质量。摘自:国家标准物质网
一、为何采用非接触红外测温仪? 非接触红外测温仪采用红外技术可快速方便地测量物体的表面温度。不需要机械的接触被测物体而快速测得温度读数。只需瞄准,按动触发器,在LCD显示屏上读出温度数据。红外测温仪重量轻、体积小、使用方便,并能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体,而不会污染或损坏被测物体。红外测温仪每秒可测若干个读数,而接触测温仪每秒测量就需要若干分钟的时间。 二、红外测温仪如何工作? 红外测温仪接收多种物体自身发射出的不可见红外能量,红外辐射是电磁频谱的一部分,它包括无线电波、微波、可见光、紫外、R射线和X射线。红外位于可见光和无线电波之间,红外波长常用微米表示,波长范围为0.7微米-1000微米,实际上,0.7微米-14微米波带用于红外测温仪。三、如何确保红外测温仪测温精度? 红外技术及其原理的无异议的理解为其精确的测温。当由红外测温仪测温时,被测物体发射出的红外能量,通过红外测温仪的光学系统在探测器上转换为电信号,该信号的温度读数显示出来,有几个决定精确测温的重要因素,最重要的因素是发射率、视场、到光斑的距离和光斑的位置。发射率,所有物体会反射、透过和发射能量,只有发射的能量能指示物体的温度。当红外测温仪测量表面温度时,仪器能接收到所有这三种能量。因此,所有红外测温仪必须调节为只读出发射的能量。测量误差通常由其它光源反射的红外能量引起的。有些红外测温仪可改变发射率,多种材料的发射率值可从出版的发射率表中找到。其它仪器为固定的予置为0.95的发射率。该发射率值是对于多数有机材料、油漆或氧化表面的表面温度,就要用一种胶带或平光黑漆涂于被测表面加以补偿。使胶带或漆达到与基底材料相同温度时,测量胶带或漆表面的温度,即为其真实温度。距离与光斑之比,红外测温仪的光学系统从圆形测量光斑收集能量并聚焦在探测器上,光学分辨率定义为红外测温仪到物体的距离与被测光斑尺寸之比(D:S)。比值越大,红外测温仪的分辨率越好,且被测光斑尺寸也就越小。激光瞄准,只有用以帮助瞄准在测量点上。红外光学的最新改进是增加了近焦特性,可对小目标区域提供精确测量,还可防止背景温度的影响。视场,确保目标大于红外测温仪测量时的光斑尺寸,目标越小,就应离它越近。当精度特别重要时,要确保目标至少2倍于光斑尺寸。四、如何进行红外测温仪测温? 为了红外测温仪测温,将红外测温仪对准要测的物体,按触发器在仪器的LCD上读出温度数据,保证安排好距离和光斑尺寸之比,和视场。用红外测温仪时有几件重要的事要记住: 1、只测量表面温度,红外测温仪不能测量内部温度。 2、不能透过玻璃进行测温,玻璃有很特殊的反射和透过特性,不允许精确红外温度读数。但可通过红外窗口测温。红外测温仪最好不用于光亮的或抛光的金属表面的测温(不锈钢、铝等)。 3、定位热点,要发现热点,仪器瞄准目标,然后在目标上作上下扫描运动,直至确定热点。 4、注意环境条件:蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。 5、环境温度,如果红外测温仪突然暴露在环境温差为20度或更高的情况下,允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。五、最普通的红外测温仪应用是哪些? 非接触红外测温仪有许多应用,最普通的有: 1、汽车工业:诊断汽缸和加热/冷却系统。 2、HVAC:监视空气分层、供/回记录、炉体性能。 3、电气:检查有故障的变压器、电气面板和接头。 4、食品:扫描管理、服务及贮存温度。 5、其它:许多工程、基地和改造应用。
一、为何采用非接触红外测温仪? 非接触红外测温仪采用红外技术可快速方便地测量物体的表面温度。不需要机械的接触被测物体而快速测得温度读数。只需瞄准,按动触发器,在LCD显示屏上读出温度数据。红外测温仪重量轻、体积小、使用方便,并能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体,而不会污染或损坏被测物体。红外测温仪每秒可测若干个读数,而接触测温仪每秒测量就需要若干分钟的时间。 二、红外测温仪如何工作? 红外测温仪接收多种物体自身发射出的不可见红外能量,红外辐射是电磁频谱的一部分,它包括无线电波、微波、可见光、紫外、R射线和X射线。红外位于可见光和无线电波之间,红外波长常用微米表示,波长范围为0.7微米-1000微米,实际上,0.7微米-14微米波带用于红外测温仪。 三、如何确保红外测温仪测温精度? 红外技术及其原理的无异议的理解为其精确的测温。当由红外测温仪测温时,被测物体发射出的红外能量,通过红外测温仪的光学系统在探测器上转换为电信号,该信号的温度读数显示出来,有几个决定精确测温的重要因素,最重要的因素是发射率、视场、到光斑的距离和光斑的位置。发射率,所有物体会反射、透过和发射能量,只有发射的能量能指示物体的温度。当红外测温仪测量表面温度时,仪器能接收到所有这三种能量。因此,所有红外测温仪必须调节为只读出发射的能量。测量误差通常由其它光源反射的红外能量引起的。有些红外测温仪可改变发射率,多种材料的发射率值可从出版的发射率表中找到。其它仪器为固定的予置为0.95的发射率。该发射率值是对于多数有机材料、油漆或氧化表面的表面温度,就要用一种胶带或平光黑漆涂于被测表面加以补偿。使胶带或漆达到与基底材料相同温度时,测量胶带或漆表面的温度,即为其真实温度。距离与光斑之比,红外测温仪的光学系统从圆形测量光斑收集能量并聚焦在探测器上,光学分辨率定义为红外测温仪到物体的距离与被测光斑尺寸之比(D:S)。比值越大,红外测温仪的分辨率越好,且被测光斑尺寸也就越小。激光瞄准,只有用以帮助瞄准在测量点上。红外光学的最新改进是增加了近焦特性,可对小目标区域提供精确测量,还可防止背景温度的影响。视场,确保目标大于红外测温仪测量时的光斑尺寸,目标越小,就应离它越近。当精度特别重要时,要确保目标至少2倍于光斑尺寸。 四、如何进行红红外测温仪测温? 为了红外测温仪测温,将红外测温仪对准要测的物体,按触发器在仪器的LCD上读出温度数据,保证安排好距离和光斑尺寸之比,和视场。用红外测温仪时有几件重要的事要记住: 1、只测量表面温度,红外测温仪不能测量内部温度。 2、不能透过玻璃进行测温,玻璃有很特殊的反射和透过特性,不允许精确红外温度读数。但可通过红外窗口测温。红外测温仪最好不用于光亮的或抛光的金属表面的测温(不锈钢、铝等)。 3、定位热点,要发现热点,仪器瞄准目标,然后在目标上作上下扫描运动,直至确定热点。 4、注意环境条件:蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。 5、环境温度,如果红外测温仪突然暴露在环境温差为20度或更高的情况下,允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。 五、最普通的红外测温仪应用是哪些? 非接触红外测温仪有许多应用,最普通的有: 1、汽车工业:诊断汽缸和加热/冷却系统。 2、HVAC:监视空气分层、供/回记录、炉体性能。 3、电气:检查有故障的变压器、电气面板和接头。 4、食品:扫描管理、服务及贮存温度。 5、其它:许多工程、基地和改造应用。源帖(www.sunnyuan.com)