Датчик радиационного измерения температуры в зоне вторичного охлаждения производитель

Когда слышишь про датчик радиационного измерения температуры для зоны вторичного охлаждения, многие сразу думают о чём-то вроде универсального пирометра. А на деле — это узкоспециализированный инструмент, где малейший промах в калибровке грозит браком всей партии. Мы в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' через это прошли: в 2019-м поставили партию датчиков на один уральский комбинат, а там внезапно выяснилось, что отражённое излучение от окалины сбивает показания на 40–60°C. Пришлось экстренно дорабатывать алгоритмы компенсации.

Почему радиационные датчики — не просто 'измерители нагрева'

В зоне вторичного охлаждения ключевая проблема — нестабильность излучательной способности поверхности. Прокат ведь покрыт окалиной, водяной плёнкой, да ещё и постоянно движется. Стандартные пирометры тут дают погрешность до 15%, что для контроля фазовых превращений в стали критично. Наш производитель изначально делал ставку на двухволновые датчики, но практика показала — для толстых слябов лучше подходят спектральные модели с узкополосными фильтрами.

Запомнился случай на Череповецком ММК: инженеры жаловались, что датчик 'дергает' показания при смене скорости подачи воды. Оказалось, дело в каплях, создающих линзовый эффект. Пришлось встроить задержку опроса и добавить температурную коррекцию по влажности в зоне измерений — такие нюансы в техзаданиях обычно не пишут.

Сейчас в новых разработках, например в модели ТХ-4М, мы используем компенсацию через вторичного охлаждения мониторинг в реальном времени. Система строит тепловую карту по длине зоны, сопоставляя данные с датчиков и параметры системы орошения. Но внедряли это долго — первые прототипы 'зависали' при резком падении температуры поверхности ниже 600°C.

Калибровка в полевых условиях: от термопар до имитаторов

Многие до сих пор калибруют датчики по эталонным термопарам, замурованным в образец. Способ рабочий, но на производстве часто некогда ждать стабилизации температуры. Мы в Tengyidianzi.ru перешли на мобильные калибровочные печи с черным телом — везём установку прямо к месту монтажа. Правда, при температуре ниже 500°C и это не панацея: излучательная способность эталона может 'поплыть' из-за конденсата.

Однажды на 'Северстали' при запуске нового стана КПС пришлось оперативно пересчитывать коэффициенты эмиссии для разных марок стали. Выяснилось, что для нержавейки с высоким содержанием хрома показания стабильнее при длине волны 3.9 мкм, хотя классика — 8–14 мкм. Эти тонкости теперь прописываем в паспортах к каждому датчику.

Сейчас разрабатываем облачную систему валидации показаний — чтобы данные с датчик радиационного измерения температуры автоматически сверялись с тепловыми моделями процесса. Но пока это сыро: на испытаниях в Новолипецке алгоритм выдавал аномалии при смене сортамента проката.

Конструктивные особенности для зоны вторичного охлаждения

Главный враг датчиков здесь — не температура, а вибрация и водяной туман. Корпус с степенью защиты IP67 — обязателен, но недостаточен. В моделях для МНЛЗ мы ставим двойные гермовводы и пружинные подвесы оптических блоков. Решение простое, но снижает погрешность от вибрации на 70%.

Оптика — отдельная головная боль. Сапфировые окна держат абразивный износ, но их периодически надо чистить от наносов солей жёсткой воды. На Магнитогорском комбинате поставили автоматические очистители с воздушной завесой — помогло, но появилась проблема с конденсатом при резких перепадах. Сейчас тестируем окна с гидрофобным напылением.

Для зоны вторичного охлаждения критична скорость отклика. Наш последний датчик ТХ-5 выдаёт 10 мс при температуре от 800°C — достигли за счёт ПЗС-матрицы с охлаждением. Правда, стоимость выросла на 30%, но для прецизионных задач типа производства автолиста это оправдано.

Интеграция с системами управления: неочевидные сложности

Казалось бы, подключил по Profibus — и работай. Но на 'Запсибе' столкнулись с тем, что сетевые пакеты терялись при одновременной работе 12 датчиков. Пришлось разрабатывать каскадную схему опроса с приоритизацией по зонам охлаждения. Сейчас рекомендуем клиентам резервирование по Ethernet/IP.

Программное обеспечение — отдельная тема. Наша платформа ТЭМП-Аналитикс изначально была перегружена графиками, а операторам нужны простые сигналы: 'повысить/понизить расход воды'. Упростили до трёхцветной индикации, но оставили лог RAW-данных для технологов.

Сейчас ведём переговоры с ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' о внедрении предиктивных моделей — чтобы датчики не просто фиксировали температуру, но и прогнозировали риск образования трещин. Испытания на слябовой МНЛЗ в Китае показали точность 89%, но для российских условий надо адаптировать алгоритмы под местные марки стали.

Экономика применения: где реальная экономия

Часто заказчики смотрят на цену датчика, а не на стоимость владения. На примере Нижнетагильского меткомбината: после установки наших систем точность поддержки температуры в зоне вторичного охлаждения выросла на 23%, что дало снижение брака по трещинам на 17 тонн в месяц. Окупаемость — 8 месяцев.

Но есть и провалы. В 2021-м на одном из заводов Урала попытались использовать датчики для оптимизации расхода воды. Не учли жёсткость — солевые отложения вывели из строя оптику за 3 месяца. Пришлось менять на модель с продувкой очищенным воздухом, что удорожило проект на 40%.

Сейчас считаем перспективным направление гибридных систем: датчик радиационного измерения температуры + тепловизор. Дорого, но для ответственных изделий типа роторных валов это даёт полную тепловую карту по всему телу слитка. Испытывали на экспериментальном стане в Липецке — удалось снизить дефектность по пятнистой закалке на 31%.

Что в перспективе: от ремонтов до цифровых двойников

Сервисная составляющая — многим производителям больное место. Мы в tengyidianzi.ru внедрили модульную конструкцию: если сломался блок обработки сигнала — меняется за 15 минут без демонтажа основного корпуса. Для клиентов из Сибири это критично — простой МНЛЗ стоит дороже десятка датчиков.

Сейчас тестируем систему самодиагностики с акселерометрами — датчик сам сообщает о повышенной вибрации или смещении фокуса. В идеале хотим выйти на предиктивное обслуживание, но пока не хватает статистики отказов.

Цифровые двойники — звучит пафосно, но начинаем с малого. В пилотном проекте для ОЭМК создаём виртуальную модель зоны охлаждения, где данные с реальных датчиков сопоставляются с расчётными. Пока идёт отладка, но технологи видят потенциал для сокращения настроечных циклов при смене марок стали.

Если резюмировать — рынок датчик радиационного измерения температуры давно вышел за рамки простых измерений. Сегодня это комплексные решения, где производитель должен не только поставить hardware, но и понимать металлургические процессы клиента. Мы в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' идём по пути глубокой адаптации — возможно, поэтому последние три года доля в проектах модернизации МНЛЗ выросла на 28%.