
Когда слышишь про датчики непрерывного измерения температуры жидкой стали, первое, что приходит в голову — это какие-то сверхточные приборы с идеальными характеристиками. Но на практике даже у проверенных поставщиков бывают провалы, которые в цеху оборачиваются часами простоя. Вот об этом и хочу порассуждать — без глянца, с примерами из нашего опыта работы с ООО Шэньян Тэнъи Электроникс.
Многие до сих пор уверены, что инфракрасный датчик — это просто навести и снять показания. Но в реальности даже незначительные колебания состава шлака или пара от ковша могут 'слепить' sensor. Мы в 2019 году на одном из Уральских комбинатов столкнулись с тем, что немецкий прибор стабильно врал на 30–40°C при замерах в зоне интенсивного испарения. Пришлось экранировать измерительный канал самодельными кожухами — костыль, но работало.
Кстати, именно тогда начали тестировать разработки ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их инженеры предложили калибровку под конкретные условия выплавки. Не скажу, что всё стало идеально, но погрешность упала до 5–7°C, что для непрерывного контроля уже приемлемо.
Запомнился разговор с технологом: 'Вы нам обещали супер-точность, а тут снова подгонка нужна'. Справедливое замечание — но в этом и есть разница между лабораторными условиями и цехом, где температура меняется каждую секунду.
Если изучать сайты производителей, все хвастаются диапазонами измерений и защитой от пыли. Но ни один не упомянет, например, как поведёт себя датчик при резком охлаждении водой во время аварийной остановки разливки. У нас был случай, когда китайский аналог потрескался от термического шока — оказалось, производитель сэкономил на термостойком стекле.
У ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане подход интересный — они предоставляют протоколы испытаний именно для условий РЖД (разливочно-заливочного устройства). Например, их модель TY-7L выдерживает перепад от 1600°C до 80°C за 15 секунд — проверяли на Челябинской площадке при заливе кристаллизатора.
Важный момент: их техподдержка отвечает в течение 2–3 часов, а не дней. Для непрерывного производства это критично — простой стоит дороже самого прибора.
Даже лучший датчик можно испортить неправильной установкой. Как-то раз на новом стане горячей прокатки смонтировали измерительную линию без учёта вибраций — через неделю показания начали 'прыгать'. Оказалось, разболталось крепление оптического модуля.
Специалисты с tengyidianzi.ru тогда привезли демпфирующие прокладки — простое решение, но никто из наших монтажников о нём не подумал. Теперь всегда проверяем резьбовые соединения под нагрузкой.
Ещё нюанс — угол обзора. Для непрерывного измерения температуры жидкой стали важно выдерживать строго 90 градусов к поверхности, иначе часть сигнала теряется. Мы используем лазерные целеуказатели, но в задымлённом цеху и они бесполезны — приходится ориентироваться по меткам на ковше.
Заводская калибровка — это хорошо, но на производстве всегда появляются нюансы. Например, когда меняем марку стали, спектр излучения немного смещается — особенно для высоколегированных марок. Приходится делать поправки через ПО.
В системах от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс есть функция 'быстрой калибровки' по эталонному термопарному измерению. Не идеально, но позволяет оперативно скорректировать показания без остановки процесса. Главное — не забывать обновлять коэффициенты при смене шихты.
Коллега с Липецкого комбината как-то поделился историей: они месяц работали со смещённой калибровкой, пока не заметили аномалии в химическом анализе. Теперь у них стоит перекрёстный контроль по трём точкам измерения — дорого, но надёжно.
Стоимость датчиков непрерывного измерения — только верхушка айсберга. Гораздо важнее, сколько ты теряешь на неточных показаниях. По нашим подсчётам, погрешность в 15°C при выплавке нержавейки обходится в 120–150 тыс рублей за плавку из-за перерасхода ферросплавов.
Поставщики вроде ООО Шэньян Тэнъи Электроникс предлагают системы с динамической коррекцией — дороже на старте, но за полгода выходят на окупаемость. Особенно если учесть, что их оборудование реже требует поверки — раз в 6 месяцев против стандартных 3–4.
Но есть и подводные камни: их ПО иногда конфликтует с устаревшими системами АСУ ТП. Приходится писать костыльные драйверы — дополнительная статья расходов, которую редко учитывают при закупке.
Сейчас многие говорят про машинное обучение для прогнозирования температурных полей. Но на практике алгоритмы часто ошибаются при нестандартных сценариях — например, при работе с оборотным ломом переменного состава.
В Tengyidianzi пробуют hybrid approach — комбинацию ИК-датчиков с термопарами в критичных точках. Решение спорное (две системы вместо одной), но на пробных плавках дало прирост точности на 12%.
Лично я считаю, что будущее за распределёнными сенсорными сетями — когда несколько простых датчиков работают в комплексе. Это удешевит систему и повысит отказоустойчивость. Но пока большинство производителей, включая китайских, идут по пути усложнения single-unit решений.
Работа с датчиками непрерывного измерения — это постоянный компромисс между точностью, надёжностью и стоимостью. Ни один поставщик не даст идеального решения, но некоторые, как ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, хотя бы понимают реалии металлургического производства.
Главный урок за годы работы: не гонись за максимальными характеристиками, ищи оборудование с запасом прочности и быстрой техподдержкой. И всегда имей запасной вариант — в металлургии датчики горят, ломаются и врут чаще, чем хотелось бы.
Кстати, их последняя разработка — модульные сенсоры с заменяемой оптикой — выглядит перспективно для ремонтных зон. Планируем испытать в следующем квартале, если бюджет одобрят. Доложи?ть потом о результатах, если интересно.