
Когда слышишь 'оптические линзы использование завод', первое, что приходит в голову — стерильные лаборатории с идеальными условиями. На практике же 80% проблем возникают из-за банального непонимания, что промышленная оптика работает в условиях вибраций, перепадов температур и постоянной запылённости.
До сих пор сталкиваюсь с заказчиками, которые выбирают линзы исключительно по оптическим характеристикам в паспорте. На прошлой неделе пришлось переубеждать технолога с металлургического комбината — он требовал просветляющее покрытие для УФ-диапазона, хотя в его системе измерялось излучение от раскалённого проката при 900°C.
Критически важно учитывать не только спектральный диапазон, но и механические нагрузки. Например, в системах контроля проката на ОАО 'Магнитогорский металлургический комбинат' мы изначально использовали стандартные кварцевые линзы — через месяц появились микротрещины от постоянных вибраций.
Особенно сложно объяснять необходимость защиты от конденсата. В цехах с перепадом температур линзы запотевают за считанные минуты. Пришлось разрабатывать для ООО Шэньян Тэнъи Электроникс систему продувки очищенным воздухом — простое решение, но о нём часто забывают на этапе проектирования.
На сайте https://www.tengyidianzi.ru мы специально разместили калькулятор для предварительного расчёта оптических трактов — многие недооценивают влияние расстояния до объекта на точность измерений. В прошлом месяце по этому калькулятору предотвратили ошибку при оснащении прокатного стана в Липецке.
Работая с инфракрасными системами измерения температуры, постоянно сталкиваюсь с необходимостью компромиссов. Недавно на цементном заводе в Подольске пришлось отказаться от германиевых линз в пользу флюоритовых — из-за высокой запылённости коэффициент пропускания падал на 40% за смену.
Важный нюанс, который редко учитывают: крепление линз должно иметь температурный зазор. На одном из химических производств в Дзержинске из-за жёсткого крепления оптическая ось сместилась на 0.3 мм после суточных циклов нагрева — система перестала калиброваться.
В 2021 году мы поставили партию линз для стекловаренной печи в Гусь-Хрустальном — взяли стандартное просветляющее покрытие для 3-5 мкм. Через две недели заказчик сообщил о деградации покрытия. Оказалось, летучие щелочи из расплава стекла разрушали покрытие при температурах выше 300°C.
Ещё более показательный случай был на мусоросжигательном заводе под Казанью — там кислотные пары разъели крепёжные элементы линз за три месяца. Пришлось экстренно разрабатывать систему защиты из никелевых сплавов.
Сейчас в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс для агрессивных сред мы рекомендуем только монолитные оптические блоки с минимальным количеством стыков — каждое дополнительное соединение это потенциальное место скопления агрессивных веществ.
При настройке систем непрерывного измерения температуры часто упускают из виду угловое разрешение. На мини-ТЭЦ в Ярославле из-за этого получали усреднённые показания по всей площади кладки печи вместо локальных перегревов.
Особенно сложно работать с движущимися объектами — на том же прокатном стане приходится учитывать не только скорость движения полосы, но и возможные поперечные колебания. Стандартные линзы с полем зрения 15° часто не справляются — разработали специальные асферические варианты с 25°.
Последняя разработка нашей компании — композитные линзы для участков с ударными нагрузками. Испытания на кузнечно-прессовом производстве показали сохранение юстировки после 2000 рабочих циклов.
Самая частая ошибка — отсутствие регламента чистки оптики. На алюминиевом заводе в Красноярске операторы протирали линзы обычной ветошью — через месяц пришлось менять из-за царапин.
Сейчас в каждый комплект поставки включаем инструкцию на русском с пошаговыми процедурами обслуживания. Для особо сложных условий разрабатываем индивидуальные методики — как для коксохимического производства в Череповце с постоянной угольной пылью.
Отдельно стоит отметить важность обучения персонала. Даже идеально спроектированная система выйдет из строя, если оператор не понимает принципов работы инфракрасной термометрии. Проводим обязательные семинары для технологов — последний был на тему корректного выбора спектрального диапазона для разных материалов.
Сейчас активно экспериментируем с гибридными оптическими системами для участков с экстремальными перепадами температур. Первые испытания на металлургическом предприятии показали стабильность характеристик в диапазоне от -50°C до +450°C.
Интересное направление — адаптивная оптика для компенсации тепловых искажений. В ООО Шэньян Тэнъи Электроникс уже есть работающий прототип для непрерывного измерения температуры в вакуумных печах.
Из последних наработок — система самодиагностики оптических трактов. При появлении загрязнений или смещении линз система автоматически корректирует калибровочные коэффициенты и отправляет уведомление службе эксплуатации.