Радиационный метод измерения температуры стали производитель

Когда слышишь про радиационные пирометры для стали, многие сразу думают о дорогих немецких приборах с калибровкой под все марки сплавов. Но на практике часто оказывается, что даже простая российская разработка справляется с 80% задач, если правильно подойти к выбору оптического диапазона и учесть реальные условия эксплуатации.

Почему радиационный метод до сих пор актуален

В 2018 году мы тестировали три типа пирометров на разливке стали в Череповце. Инфракрасные датчики с диапазоном 8-14 мкм стабильно врали на 40-50°C из-за пара от охлаждающих форсунок, а вот монохроматические радиационные приборы на 0,9 мкм показывали погрешность в пределах 7°C. Это тот случай, когда физику не обманешь — для жидкой стали с её температурой свечения короткие волны просто эффективнее.

Кстати, про производитель — тогда мы использовали переделанные советские ПИР-1, но сейчас есть более современные варианты. Например, ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' делает компактные радиационные пирометры специально для непрерывного измерения в прокатных станах. На их сайте https://www.tengyidianzi.ru есть технические отчёты по работе с окалиной — редкая для открытых источников информация.

Многие недооценивают, как влияет угол установки прибора. Если поставить пирометр под 45° к поверхности раскалённого слитка, показания будут стабильнее, но теряется 5-7% точности из-за эмиссионных свойств стали. Приходится выбирать между удобством монтажа и достоверностью данных.

Типичные ошибки при выборе оборудования

Самая грубая ошибка — брать пирометр по максимальной температуре без учёта спектральной чувствительности. Для стали выше 900°C нужны приборы с узкополосным фильтром около 0,9 мкм, иначе измерения будут плавать при каждом изменении состава стали.

Однажды видел, как на заводе купили универсальный радиационный пирометр за 300 тысяч рублей, а он постоянно требовал калибровки при переходе с Ст3сп на 09Г2С. Оказалось, проблема в неправильно подобранном коэффициенте излучения — для разных марок стали он может отличаться на 0,15-0,25.

Сейчас ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' предлагает систему автоматической коррекции эмиссионных характеристик, но на практике её настройка занимает 2-3 недели. Хотя после этого действительно стабильно работает даже при частой смене марок стали.

Полевые испытания в реальных условиях

На одном из уральских заводов мы месяц вели сравнительные замеры — радиационный метод против термопар. При температуре °C расхождения достигали 15°C, но главное оказалось в другом: пирометры фиксировали кратковременные всплески до 1350°C при смене плавки, что термопары просто не успевали отследить.

Интересный момент про обслуживание — радиационные приборы требуют регулярной очистки оптики от окалины. Мы ставили простейшую систему продувки сжатым воздухом, но при -25°C зимой воздухопроводы замерзали. Пришлось переходить на азотную продувку, что удорожило эксплуатацию на 12%.

В отчётах ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' есть данные по работе их пирометров при температуре окружающей среды до -40°C — сказывается опыт поставок на сибирские предприятия. Но в реальности даже их оборудование требует дополнительного подогрева оптического окна в таких условиях.

Экономическая составляющая внедрения

Стоимость внедрения радиационной системы измерения для одной технологической линии — от 1,5 млн рублей. Кажется дорого, но когда считаешь экономию от снижения брака при перегреве стали на 20-30°C, окупаемость получается 8-14 месяцев.

Многие забывают про стоимость обслуживания. Калибровка раз в полгода, замена оптических элементов каждые 2-3 года — это ещё 15-20% от первоначальных вложений ежегодно. Хотя у того же производитель ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' сервисное обслуживание дешевле европейских аналогов на 30-40%.

Интересный момент: при переходе с визуального контроля на автоматизированную радиационную систему часто выявляется, что предыдущие операторы занижали температуру на 30-50°C 'на глазок'. Это приводит к временному увеличению расхода энергии, пока не перенастроят технологический режим.

Перспективы развития технологии

Сейчас появляются многодиапазонные радиационные пирометры, которые одновременно измеряют в 2-3 спектральных диапазонах. Это позволяет компенсировать влияние окалины и дымовых газов. Но их стоимость пока в 2-3 раза выше обычных.

В ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' недавно анонсировали разработку системы с алгоритмами машинного обучения для коррекции измерений в реальном времени. Интересно, как это будет работать на практике — пока подобные системы требуют огромных наборов данных для обучения.

Лично я считаю, что будущее за гибридными системами: радиационный метод для основного контроля плюс точечные проверки портативными пирометрами. Такой подход даёт точность в 99% случаев без излишнего усложнения технологии.