کاربرد دماسنج مادون قرمز در تولید نورد فولادی

کاربرد دماسنج مادون قرمز در تولید نورد فولادی

1. معرفی
در فرآیند تولید نورد فولادی مدرن، به منظور اطمینان از کیفیت فیزیکی ورق فولادی، نورد کنترل شده و خنک کننده ورق فولادی به ابزار خاصی برای اندازه گیری و تشخیص دما نیاز دارد. ویژگی های دقت بالا و قابلیت اطمینان قوی دماسنج مادون قرمز می تواند اندازه گیری دمای موثر، دقیق و قابل اعتماد صفحه فولادی را فراهم کند تا کیفیت محصول را بهبود بخشد، مصرف را کاهش دهد و بهره وری را افزایش دهد.

2. ترکیب دماسنج مادون قرمز
دماسنج های مادون قرمز که به عنوان دماسنج های تابش فروسرخ نیز شناخته می شوند، دمای جسم اندازه گیری شده را با اندازه گیری تابش الکترومغناطیسی جسم که از انرژی موجود در جسم می آید، تعیین می کنند. برای کاربردهای صنعتی، ما نگران تابش مادون قرمز هستیم که از طول موج کوتاه‌تر نور مرئی تا نور مادون قرمز تا 20 میکرومتر گسترش می‌یابد. بنابراین، دماسنج مادون قرمز (دما سنج تابشی) دستگاهی است که انرژی تابشی را کمی می کند و از سیگنال خروجی الکتریکی برای بیان دمای مربوطه خود استفاده می کند.

2.1 سیستم نوری
سیستم نوری بخش مهمی از دماسنج مادون قرمز است. کارکردهای اصلی آن عبارتند از: همگرایی انرژی تابشی، هدف گیری به هدف مورد اندازه گیری، تعیین میدان دید دماسنج، و اثر مهر و موم خاصی در داخل دماسنج.

2.2 آشکارساز مادون قرمز
آشکارساز مادون قرمز بخش اصلی دماسنج مادون قرمز است. آشکارساز مادون قرمز انرژی تابشی جسم اندازه گیری شده را از طریق عدسی شیئی دریافت می کند، انرژی تابشی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و در نهایت دمای سطح جسم اندازه گیری شده را از طریق پردازش بعدی به دست می آورد.

2.3 پردازش سیگنال
آشکارساز مادون قرمز تشعشع مادون قرمز را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که به قسمت پردازش سیگنال ارسال می شود و از طریق پیش تقویت کننده و تبدیل A/D به ریزپردازنده وارد می شود. در عین حال، سیگنال جبران دمای محیط نیز به ریزپردازنده وارد می شود که توسط ریزپردازنده خطی می شود. پس از پردازش، جبران محیطی و تصحیح انتشار، سیگنال خروجی تصحیح شده به دست می آید.

2.4 خروجی نمایش
در کاربردهای عملی، سیگنال دما ارائه شده توسط پردازنده به دو صورت استفاده می شود: یکی نمایش آن از طریق نمایشگر. دیگری ارسال سیگنال دما به سیستم کنترل صنعتی برای درک کنترل فرآیند تولید است و همچنین دو راه برای استفاده همزمان از آن وجود دارد.

انواع مختلف دماسنج ها می توانند مقادیر بلادرنگ، حداکثر مقادیر، حداقل مقادیر، مقادیر متوسط ​​و تفاوت ها را نمایش دهند و همچنین می توانند مقادیر تنظیم انتشار، مقادیر تنظیم آلارم و غیره را نمایش دهند و همچنین می توانند منحنی های دما و نقشه های حرارتی را پس از پردازش نرم افزاری نمایش دهند. صبر کن. رایج ترین دماسنج هایی که استفاده می شود خروجی جریان 0-20mA یا 4-20mA است. در صورت نیاز به سیگنال ولتاژ، سیگنال جریان نیز می تواند تبدیل و مقیاس شود.

3. انتخاب دماسنج مادون قرمز
در کاربردهای صنعتی، اغلب رسانه هایی بین پیرومتر و هدف اندازه گیری شده وجود دارد که می تواند تابش انرژی سطحی هدف اندازه گیری شده را تضعیف یا حتی به طور کامل مسدود کند و پیرومتر فقط می تواند هدفی را که "می بیند" اندازه گیری کند. دماسنج های ثابت رایج ما عمدتاً شامل دسته های زیر است:

① دماسنج پهن باند یا دماسنج پهن باند، محدوده پاسخ طیفی آن توسط سیستم نوری محدود شده است، که عمدتاً برای اندازه گیری دمای پایین استفاده می شود، مجهز به آشکارساز با محدوده پاسخ طیفی گسترده.

② دماسنج باند را انتخاب کنید، طول موج پاسخ آن توسط فیلتر محدود می شود و باند پاسخ آشکارساز را می توان با توجه به نیازهای برنامه انتخاب کرد.

③ دماسنج موج کوتاه می تواند خطای اندازه گیری را در هنگام تغییر تابش کاهش دهد. موج کوتاهی که در اینجا ذکر شد نسبی است و می تواند طول موج 0.6 میکرومتر در دمای 1500K و یا طول موج 3 میکرومتر در دمای 300K باشد.

④ دماسنج های رنگ سنجی، که به عنوان دماسنج های دو رنگ نیز شناخته می شوند، هنگام استفاده در "جوهای بسیار کثیف" نتایج اندازه گیری بهتری دارند.

در انتخاب دماسنج، علاوه بر محدوده دمایی مورد نیاز، دو پارامتر دماسنج «درصد تغییر دما» و « درصد تغییر تابش» نیز برای انتخاب دقیق دماسنج بسیار مهم هستند:

① درصد تغییر دمای دماسنج به تغییر مقدار خروجی جسم به دلیل تغییر دما اشاره دارد. برای دماسنج های مادون قرمز، هر چه درصد تغییر دما بیشتر باشد، حساسیت آن بیشتر می شود.

② درصد تغییر تابش به تغییر مقدار خروجی ابزار زمانی که تابش هدف اندازه گیری شده تغییر می کند، اشاره دارد. از آنجایی که تابش ورق فولادی به طور تصادفی در محدوده معینی در طول موج و دمای معینی در طول فرآیند نورد فولاد تغییر می کند، تغییر در مقدار خروجی دماسنج ناشی از تغییر در انتشار، تغییر دمای واقعی هدف نیست. بنابراین، تنظیم درصد تغییر انتشار نیز ضروری است.

4. کاربرد خاص
به عنوان مثال تشخیص دمای کارخانه ورق آهن و فولاد جینان در هنگام نورد کنترل شده و خنک سازی کنترل شده در فرآیند آسیاب خشن را در نظر بگیرید: در مجموع چهار مجموعه دماسنج مادون قرمز LAND بعد از جعبه رسوب زدایی، قبل از آسیاب خشن و قبل و قبل نصب می شود. پس از دستگاه خنک کننده پرده آب پس از آسیاب خشن. محفظه های رسوب زدایی فرصت مناسبی را برای اندازه گیری دمای صفحات فولادی بدون رسوب فراهم می کنند. قبل از اینکه شمش فولادی وارد کارخانه نورد شود، تقریباً تمام مقیاس آهن و غیره توسط اسپری آب پرفشار شسته می شود که سطح تمیزی را برای فرآیند نورد فراهم می کند. پروب شروع به اندازه گیری دمای واقعی روی سطح ورق فولادی می کند تا اطمینان حاصل شود که این دما در محدوده نورد قرار دارد و پارامترهای نورد را تنظیم می کند.

مشکلات اصلی که با آن مواجه می شوند عبارتند از: (1) تعیین موقعیت معقول پروب غیر تماسی به طوری که تأثیر اسپری از جعبه رسوب زدایی و حضور اکسیدها به حداقل برسد. (2) پروب و پایه آسیاب نیز باید در فاصله معینی نگه داشته شوند تا از پاشش اکسیدها در طول فرآیند نورد صفحه فولادی باعث آسیب به پروب شود. (3) آب و رسوب باقیمانده می توانند ناحیه خنک تری را روی سطح شمش تشکیل دهند و در نتیجه خوانش ها تغییر کند.

اصل اندازه گیری دمای تشعشع این است: دماسنج فقط می تواند هدفی را که "می بیند" اندازه گیری کند. دو راه برای حل جذب تابش توسط گاز وجود دارد. یکی این است که از یک لوله چشمک زن و تصفیه کننده هوا برای ارائه یک موانع بی سیم برای مسیر بصری استفاده کنید. دیگری انتخاب باند عملیاتی است که تحت تأثیر رسانه قرار نگیرد. در پاسخ به این مشکلات، ما کاوشگرهای موج کوتاه M1/R1 را در سیستم SYSTEM محصول LAND با کیفیت و شهرت بالا انتخاب کرده‌ایم - تا از تأثیر جذب بخار آب جلوگیری شود. اندازه هدف کوچک و عملکرد پاسخ سریع - اکسیداسیون روی سطح شمش را هدف قرار می دهد یک هدف داغ بین ورقه آهن و "آب سیاه" و باعث می شود پردازشگر سیگنال از عملکرد نگهداری اوج برای اطمینان از دقت و تداوم اندازه گیری دما استفاده کند. اندازه‌گیری دما، حتی اگر هدف تا حدی مبهم باشد یا کاملاً خارج از دید باشد، نتیجه نیز الزامات را برآورده می‌کند، به طوری که خروجی سیستم می‌تواند دمای واقعی صفحه فولادی را ردیابی کند. خروجی پروب سطح بالا تأثیر تداخل الکترونیکی را ضعیف می کند و این خروجی می تواند مستقیماً به عنوان نمایشگر دمای نهایی استفاده شود. موقعیت کاوشگر باید تا حد امکان دورتر باشد تا جایی که ممکن است به ورودی آسیاب نزدیک باشد، این امر از ایجاد اختلال در پاشش آب خنک کننده و حرکت در حین باز کردن جلوگیری می کند.