Измерение температуры стали по излучению Основная страна покупателя

Когда говорят про измерение температуры стали по излучению, многие сразу думают о пирометрах общего назначения — а это грубейшая ошибка, с которой мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс сталкиваемся постоянно. Основная страна покупателя для таких систем — вовсе не те, кто ищет дешёвые решения, а предприятия с непрерывными технологическими процессами, где точность в 2-3% уже означает брак. Например, в прокатных станах температурный дрейф всего на 20°C приводит к изменению толщины готового листа, и вот тут начинаются реальные проблемы с принятием продукции.

Почему излучение, а не контакт

В 2018 году мы тестировали контактные термопары на разливочном участке — казалось бы, надёжный метод. Но через неделю эксплуатации выяснилось, что колебания скорости подачи стали создают микровибрации, из-за которых термопары отходят от поверхности. Погрешность достигала 80°C в нижней зоне нагрева, и это при том, что технологи требовали стабильность в пределах ±5°C. Именно тогда стало ясно — только бесконтактное измерение температуры стали по излучению даёт достаточную скорость отклика.

Кстати, часто упускают момент с оптическим разрешением. Для толстолистового стана мы как-то подбирали систему с D:S=300:1 — и всё равно первые замеры показывали расхождения с эталоном. Оказалось, что при таком соотношении даже мельчайшие капли окалины на поверхности искажают показания на 10-15%. Пришлось дополнительно настраивать алгоритм компенсации эмиссионной способности в реальном времени.

Сейчас в наших системах, которые представлены на https://www.tengyidianzi.ru, используется комбинированный подход: два независимых инфракрасных канала с перекрёстной проверкой данных. Это дороже, но зато исключает ситуации, когда один датчик начинает 'врать' из-за внезапного появления паров воды в зоне измерения — такая проблема была на одном из заводов в Липецке.

Основные ошибки при выборе оборудования

Самое частое заблуждение — что можно взять 'универсальный' пирометр. На практике для измерения температуры стали по излучению критически важен спектральный диапазон. Для сталей с температурой выше 700°C мы используем коротковолновые датчики 0.8-1.1 мкм, а для низкотемпературных марок — 1.6 мкм. Как-то поставили систему с неподходящим диапазоном на участок охлаждения — получили погрешность 12% вместо заявленных 1.5%.

Ещё момент — многие не учитывают время отклика. Для прокатного стана, где сталь движется со скоростью 15 м/с, даже задержка в 10 мс уже приводит к тому, что измерение происходит не в расчётной точке. Мы настраиваем системы так, чтобы время отклика не превышало 1-3 мс, особенно для тонких листов.

Основная страна покупателя наших систем — Россия, и здесь есть своя специфика. Зимой в цехах часто возникают перепады температуры воздуха, что влияет на оптику. Пришлось разработать систему принудительного продува и термостабилизации датчиков — простое решение, но оно спасло не один проект от срыва сроков пусконаладки.

Практические кейсы внедрения

На одном из уральских металлургических комбинатов устанавливали систему измерения температуры для толстолистового стана 5000. Технологи настаивали на контактных методах, но после месяца испытаний согласились на инфракрасное решение. Ключевым аргументом стало то, что мы смогли показать расхождение температур по длине раската до 150°C — то, что контактные датчики просто не фиксировали.

Интересный случай был на заводе по производству нержавеющей стали. Там эмиссионная способность материала постоянно менялась из-за образования окисной плёнки. Пришлось разрабатывать адаптивный алгоритм, который по косвенным признакам определял состояние поверхности и корректировал коэффициенты. Сейчас эта разработка используется в наших стандартных системах.

Основная страна покупателя часто просит дополнительные функции — например, архивирование данных для технологов. Мы интегрировали систему с промышленными контроллерами Siemens, чтобы не просто показывать температуру, но и строить тепловые карты всего раската. Это помогло одному из заводов снизить неравномерность прогрева на 40%.

Технические нюансы, о которых редко пишут в спецификациях

Мало кто учитывает, что при измерении температуры стали по излучению через смотровое окно необходимо компенсировать поглощение в кварцевом стекле. Мы как-то столкнулись с ситуацией, когда завод заменил стекло на более дешёвый аналог — и система начала показывать на 50°C меньше. Пришлось экстренно вводить калибровку по эталонному источнику.

Ещё один подводный камень — электромагнитные помехи. В цехах с мощным оборудованием даже экранированные кабели дают наводки. Решили проблему переходом на оптоволоконные линии передачи данных — дороже, но зато с 2019 года ни одного случая сбоя из-за помех.

Для ООО Шэньян Тэнъи Электроникс важно, чтобы системы работали в российских условиях десятилетиями. Поэтому в датчиках используем оптику только с защитным покрытием от агрессивной среды — обычные линзы в металлургическом цехе мутнеют за полгода.

Экономическая составляющая для покупателя

Когда обсуждаем с клиентами системы измерения температуры, всегда показываем расчёт окупаемости. На примере одного из заводов Череповца: внедрение нашей системы стоило 2.5 млн рублей, но за счёт снижения брака и экономии энергии окупилось за 8 месяцев. Основная страна покупателя — это предприятия, которые считают каждую копейку, поэтому такой подход всегда находит отклик.

Интересно, что иногда экономия возникает в неожиданных местах. На одном из прокатных станов после установки нашей системы выяснилось, что можно уменьшить расход воды для охлаждения валков на 15% — просто потому, что появилась точная информация о температуре в разных зонах.

Сейчас на https://www.tengyidianzi.ru мы предлагаем не просто оборудование, а технологические решения под конкретный процесс. Это дороже, но в итоге клиент получает не 'коробку с датчиком', а работающую систему, интегрированную в его технологическую цепочку.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с многоточечными системами измерения — когда один блок контролирует сразу несколько зон нагрева. Это особенно актуально для печей с переменной геометрией, где традиционные методы неэффективны. Первые тесты на экспериментальном стане в Магнитогорске показали уменьшение неравномерности прогрева на 25%.

Ещё одно направление — совмещение данных по излучению с компьютерным зрением. Пытаемся научить систему определять не только температуру, но и визуальные дефекты поверхности, связанные с перегревом. Пока работаем над алгоритмами распознавания окалинообразования в реальном времени.

Основная страна покупателя диктует и требования к надёжности. В России ремонт импортного оборудования часто занимает месяцы, поэтому мы создали сеть сервисных центров в основных металлургических регионах. Это дорого, но зато клиенты знают, что в случае проблемы инженер приедет в течение 24 часов.