Радиационный метод измерения температуры стали Основная страна покупателя

Если честно, до сих пор встречаю заблуждение, что радиационные пирометры — это просто 'навел и измерил'. В реальности же радиационный метод измерения температуры стали требует учета десятков параметров: от эмиссионной способности поверхности до паразитных засветок. Основная страна покупателя для таких систем — Китай, но там свои специфические требования к точности в условиях интенсивного производства.

Физические основы и технологические нюансы

Эмиссионная способность прокатной окалины — вот где большинство расчетов дает сбой. В теории берешь 0,8-0,9 для горячей стали, но на практике коэффициент 'плывет' от 0,7 до 0,95 в зависимости от толщины окалины. Помню, как на одном из металлургических комбинатов в Ляонине пришлось делать калибровку непосредственно на выходе из чистовой клети прокатного стана — только так удалось добиться погрешности ±1% вместо заявленных ±2,5%.

Спектральный диапазон 0,8-1,1 мкм оказался оптимальным для температур 800-1250°C, хотя изначально пробовали и 1,6 мкм. Последний хуже работал при наличии паров воды в зоне измерения — типичная проблема при охлаждении проката водой.

Системы ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как раз используют этот принцип, но с адаптацией под локальные производственные реалии. Их пирометры серии TY-TR-7 показывают стабильные результаты даже при вибрации оборудования — важный момент для прокатных станов.

Полевые испытания и типичные ошибки монтажа

Самая грубая ошибка — установка пирометра под углом более 30° к нормали. Получаешь расхождения до 50-70°C, а потом ломаешь голову, почему технологический процесс 'плывет'. На одном из заводов в Шэньяне пришлось переделывать полтора десятка точек установки после месячных наблюдений.

Запотевание оптики — бич китайских производств с высокой влажностью. Решение нашли простое, но эффективное: продувка очищенным воздухом с точкой росы -40°C. Хотя изначально пробовали дорогие оптические окна с подогревом — не оправдали себя из-за искажений.

Калибровка по эталонному пирометру — обязательно на действующем производстве. Лабораторные условия дают погрешность, которая в реальных условиях множится. Обычно берем термопару типа B в качестве эталона, хотя и у нее свои ограничения при быстропротекающих процессах.

Особенности китайского рынка

Основная страна покупателя — Китай — диктует особые требования. Здесь не принимают 'идеальные' лабораторные характеристики, нужны решения для условий интенсивной трехсменной работы. Например, стойкость к запыленности — на некоторых участках прокатного производства концентрация пыли такова, что обычные системы требуют чистки каждые 4 часа.

Китайские металлурги ценят возможность быстрого ремонта на месте. Поэтому в системах ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' сделали модульную конструкцию с заменой оптического модуля за 15 минут — против 2-3 часов у европейских аналогов.

Ценовая чувствительность рынка заставляет искать компромиссы между точностью и стоимостью. Интересно, что для 70% применений достаточно точности ±1,5%, хотя технически можем дать и ±0,5%. Но последнее удорожает систему в 2,3 раза без реальной технологической необходимости.

Технические решения для сложных условий

Двухволновые пирометры хорошо показали себя при измерении температуры стали под слоем окалины, но только до определенной толщины. При толщине окалины свыше 2 мм погрешность резко возрастает — проверяли на прокате толщиной 12 мм с различной степенью окисления.

Система водяного охлаждения корпуса — необходимость для участков рядом с нагревательными печами. Стандартное воздушное охлаждение не справляется при ambient temperature выше 80°C. Приходится проектировать индивидуальные решения для каждого места установки.

Защита от электромагнитных помех — отдельная история. Инверторы прокатных станов создают помехи, которые 'забивают' полезный сигнал. Решение нашли через экранирование и цифровую фильтрацию сигнала с адаптивными алгоритмами.

Перспективы развития технологии

Многоспектральные системы — вероятное направление развития, но пока они слишком дороги для массового внедрения. Хотя в экспериментальном порядке уже получали интересные результаты по одновременному определению температуры и толщины окалины.

Беспроводные решения пока не нашли широкого применения — слишком высоки требования к надежности передачи данных. Но для вспомогательных технологических операций уже тестируем системы с ZigBee протоколом.

Интеграция с системами автоматизации — здесь ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' делает упор на совместимость с локальными SCADA-системами, популярными в Китае. Это дает преимущество перед западными производителями, которые часто предлагают 'закрытые' решения.

В целом, радиационный метод измерения температуры стали продолжает развиваться, адаптируясь к реальным производственным условиям. И именно практический опыт, а не теоретические выкладки, определяет успех внедрения этих систем на металлургических предприятиях.