Измерение температуры стальной заготовки завод

Если говорить про измерение температуры стальной заготовки в цеху, многие сразу представляют пирометр в руках оператора — но на деле всё сложнее. В реальных условиях на точность влияет и окалина на поверхности, и пар от охлаждающих жидкостей, и даже угол замера. Часто сталкиваюсь с тем, что технологи пренебрегают калибровкой под конкретный тип стали, а потом удивляются разбросу в 50°C.

Почему инфракрасные методы не всегда спасают

На нашем прокатном стане изначально использовали портативные пирометры — казалось бы, просто и дёшево. Но при температуре заготовки выше 900°C начинались проблемы: излучение от раскалённых роликов создавало помехи, а быстрое окисление поверхности искажало показания. Пришлось признать — точечные замеры не отражают реальной картины по всей длине заготовки.

Особенно критично это стало при работе с высокоуглеродистыми сталями, где даже 20°C перегрева ведут к дефектам структуры. Как-то раз из-за неточного замера партия профиля пошла в брак — визуально незаметно, но при механических испытаниях проявилась хрупкость.

Тут и вспомнили про системы непрерывного контроля. Коллеги из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз предлагали стационарные ИК-датчики с водяным охлаждением — но их монтаж требовал переделки линии. Решили пока обойтись термопарами контактного типа, хотя и с ними свои сложности...

Кейс внедрения многозонного контроля

В прошлом году на участке термообработки попробовали комбинированную систему: три стационарных ИК-датчика вдоль конвейера плюс выборочные проверки термопарами. Интересно, что ООО Шэньян Тэнъи Электроникс предоставили для теста свой прибор ТЕМПРО-М — он как раз предназначен для заводских условий с высокой запылённостью.

Первые две недели были адом: датчики постоянно 'слепли' из-за пара от системы охлаждения. Пришлось ставить дополнительные воздушные завесы — простое решение, но о нём почему-то никто не предупредил в инструкциях.

Зато когда настроили, получили детальную тепловую карту заготовки в реальном времени. Выяснилось, например, что края остывают на 80°C быстрее центра — это объяснило прошлые проблемы с неравномерной прокаткой.

Ошибки калибровки, которые дорого обходятся

Самое коварное в измерении температуры — это кажущаяся простота калибровки. Один раз чуть не сорвали поставку из-за того, что техник откалибровал пирометр по чёрному телу, но забыл учесть коэффициент излучения конкретной марки стали. Разница в 7% коэффициента дала погрешность в 60°C!

Теперь всегда держим на участке эталонные термопары для перекрёстной проверки. Кстати, в описании оборудования от https://www.tengyidianzi.ru прямо указана необходимость еженедельной верификации — но кто это действительно делает в условиях аврала?

Помню, их инженер при монтаже говорил: 'Ваша заготовка — не лабораторный объект, её поверхность меняется каждую секунду'. Это к вопросу о том, почему готовые решения иногда не работают без адаптации под конкретный цех.

Практические хитрости для точных замеров

Со временем выработали эмпирические правила: например, при замере в зоне валков всегда учитывать отражённое излучение от полированных поверхностей. Или — мерить температуру не в самой горячей точке, а в 15-20 см от края, где меньше влияние окалины.

Для быстроохлаждаемых заготовок вообще придумали свой метод: два разноспектральных датчика с последующей программной коррекцией. Не идеально, но снижает погрешность до приемлемых 3-5%.

Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в описании технологий есть интересный момент — они используют алгоритмы компенсации паразитных засветок. На практике это означает, что датчик меньше 'врёт' при наличии брызг воды или пара.

Когда автоматизация не оправдывает ожиданий

Пытались внедрить систему автоматического регулирования температуры по данным ИК-датчиков — не вышло. Оказалось, что для обратной связи нужны слишком быстрые контроллеры, а наши ЛАЗы не успевают реагировать.

Пришлось оставить полуавтоматический режим: оператор видит температуру в реальном времени, но решение о корректировке принимает сам. Хотя их же сайт https://www.tengyidianzi.ru предлагает готовые АСУ ТП — видимо, для более современных линий.

Вывод простой: иногда лучше иметь точные данные при ручном управлении, чем полностью автоматизированную систему с сомнительной точностью. Особенно когда речь идёт о стальных заготовках с переменными свойствами поверхности.

Что в итоге работает на практике

Сейчас используем гибридную схему: стационарные ИК-датчики в ключевых точках + выборочные проверки переносными пирометрами + раз в смену контроль термопарами. Да, это требует трёх разных специалистов, но даёт перекрёстную проверку.

Из оборудования остановились на системе от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс для основных замеров — преимущественно из-за стабильности в условиях вибрации. Хотя их же пирометры для точечного контроля оказались слишком чувствительны к запылённости.

Главный урок: не существует универсального решения для измерения температуры стальной заготовки. Каждый цех требует своего подхода, а готовое оборудование — обязательной адаптации под местные условия. И да, техдокументацию надо читать до монтажа, а не после возникновения проблем.