红外测温仪在棒材轧机上的光学测温

棒材轧机上的光学测温

随着轧制产品材料性能的要求越来越高,对生产工艺和生产参数的要求也越来越高。为此,质量管理规定了严格的轧制温度公差值。为了能够满足这些高要求,适用于各个测量点的现代测量方法和测量系统是绝对必要的。在棒材生产中,能够精确控制轧制温度是获得理想材料性能和提高生产效率的前提。

红外测温仪已证明了它在测量钢坯和棒材的温度方面的价值。红外测温仪测量物体的红外辐射,并根据普朗克辐射定律计算温度。在不破坏工件的情况下,红外测温仪在安全距离以外通过无接触的方法测量辐射,温度在几毫秒内被记录下来,并用作加热和轧制过程温度的监测和控制。

红外测温过程中环境和材料的相关干扰

由于红外测温仪测温是一种光学测量方法,粉尘、蒸汽和烟雾对样品表面和视野路径的中间介质对测量可靠性有很强的影响。因此,最好使用双色红外测温仪进行测量。即使光学镜头被弄脏或红外辐射在视场被削弱高达90%,双色测量方法仍然提供可靠的测量值。

轧制过程中,轧制材料表面的结垢和氧化对光学温度测量的精度有很大的影响。因此,轧制材料的发射率,即辐射能力,发生了极大的变化。然而,与没结垢表面相比,有结垢的表面具有更高的发射率。根据绝对温度值,传统的红外测温仪会给出比没结垢位置更高的读数,即使在温度较低的情况下也是如此。

水垢和氧化物显著改变了辐射特性

为了尽量减少结垢和氧化物对测量的干扰,我们研发了CSD 功能(即“ 清洁表面检测”功能)。红外测温仪中 CSD 函数的软件算法基于双色测量法和很短的测量时间,能够滤除结垢和氧化物自由表面的测量值。光学器件质量越高,光学分辨率越高,红外测温仪的测量视场越小,红外测温仪越容易探测到小的高温点。当轧制的材料通过红外测温仪时,清洁点的真实温度会通过CSD功能自动测量,并显示出来。

CellaTemp® PX 40 双色测温仪配备目镜瞄准和可调焦镜头

棒材轧机上的温度测量点

加热炉出口处测量点 ①

CellaTemp® PX 40 双色红外测温仪用于测量加热炉出口钢坯的温度。它具有很高的光学分辨率,结合 CSD 功能,从几米的距离外可靠地检测通过的有结垢和氧化点的钢坯的正确温度。对于光学对准,该设备可配备目镜镜头瞄准、激光瞄准或内置摄像头瞄准。通过内置摄像头功能,可以随时在控制室的监视器上检查测量环境和测量点。测量视场的标记、测量温度和测量点通过视频信号显示在监视器图像中。对于与工厂控制系统的连接,红外线测温仪具有常规模拟输出和符合IEC 61131-9 标准的现代 IO-LINK 接口。这允许红外测温仪直接集成到现场总线系统中,如 Profibus、Profinet、EtherCat 或 EtherNet/IP。

辊道和丝网处测量点 ②

当测量轧钢机架温度时,棒材可能会发生震动。CellaTemp® PKL 63 双色红外测温仪带有全景光学系统,可以完成这一苛刻的测量任务。全景测温仪具有矩形视场,根据光路产生视场,并没有位移组件,因此没有损耗。双色测量方法允许测量对象比测量视场小。

在全景光学的测量视场内,测量对象可以根据需要移动。这保证了运动物体温度的可靠测量,如震动的棒材等。得益于矩形的测量视场,全景红外测温仪也更容易对准,尤其是在小型测量对象上。

集成 LED 指示灯持续照明指示,由于 LED 灯保持常亮,可提高操作安全性。 该专利指示灯的特别之处在于,它既能显示正确的测量距离,又能显示矩形测量场的准确位置和实际尺寸。

该 CellaTemp®PKL 63 双色红外测温仪还具有并行于模拟输出的数字 IO-Link 接口。这使得系统中使用的所有设备,除了能获得测量值、诊断数据和维护说明外,还可以容易地联网和评估。

可移动的温度测量

CellaPort PT 143 红外测温仪用于便携式温度测量控制。由于全景光学的测量视场,测量目标的对准是精确的,并且非常容易执行。具有ATD 功能(温度自动检测),检测完全自动化。用户只需要把测温仪对准高温对象。测量自动开始和自动结束。一旦记录了正确的测量值,就会发出一个短时间的声信号。为了进一步的测量分析,CellaView 软件可以记录和分析各种测量数据。