应用报告：钢卷的非接触式温度测量

对冷轧厂来讲，因为钢板的温度低而且热辐射性能差（发射率低），在钢板卷板过程中进行非接触式温度测量永远是一个挑战。结合红外测温仪与振镜是可靠获得可重复温度读数的优选方法。

夹缝内部	安装有振镜的测温仪

这一夹缝的几何布局-钢板和钢卷之间的小夹角-形成多重反射，使得发射率变大（黑体效应）。因为在这里热辐射被放大形成足够强的信号，所以是测量钢板温度的理想位置。而且这一夹缝中的被测区域自然而然的被与其他辐射能量或外部物体反射能量屏蔽开。

因为夹缝的位置是随着钢卷直径的增加而不断变化的，所以需要有振镜。测温仪不停的在最小直径和最大直径之间扫描整个区域。在一个扫描周期中，测温仪扫过钢卷夹缝，由于更强的辐射信号，可以准确的在夹缝处测量到信号峰值。

测温仪具有存储最大值的功能，以记录一个选定周期内的温度峰值。这一测量间隔必须与测温仪的扫描周期同步，以便连续获取温度峰值的读数。

测量原理示意图

多重反射的影响

镀锌钢板的表面特点是辐射性差，发射率约为20%，而反射率高达80%。反射的杂散热辐射对测量读数的影响大小主要取决于材料的发射率/反射率之比，以及内在辐射源和外部杂散辐射源的温度差。测温仪无法区分来自被测物体的信号中的反射分量和辐射分量。测温仪探测的是钢板发射的辐射能和在钢板与钢卷之间重复反射的辐射能之和。

满钢卷	空钢卷

通过这种方式，信号中的反射量被放大，显得似乎发射率被增大。相应关系可以总结如下：

• 随着钢卷增大，夹缝的夹角相应变窄
• 随着夹缝变窄，反射次数增加
• 多重反射的强度越大，表观发射率增加的也就越多
• 随着表观发射率增大，测温仪测量连续增大的温度信号

由此我们可以得出结论，更大的钢卷直径带来更高的温度读数。如过有必要，控制系统还可以针对当前的钢卷直径对测量值进行修正。

实验室测量结果表明，该效应引起的温度测量误差仅为2-3K。