
Когда слышишь про системы непрерывного измерения температуры, первое, что приходит в голову — пирометры на выходе из печи. Но это лишь верхушка айсберга. Многие поставщики до сих пор пытаются адаптировать общепромышленные решения, не учитывая главного: колебания окалины, пар от охлаждающих жидкостей и банальная вибрация конвейера сводят точность к нулю.
В 2019 году мы тестировали немецкий сканирующий пирометр на стане горячей прокатки. Цифры в паспорте впечатляли: ±1% от диапазона. На практике же оказалось, что при скорости движения заготовки выше 2 м/с погрешность достигала 15-20°C. Проблема была не в самом приборе, а в неправильном расчете коэффициента эмиссии для окисленной поверхности.
Другая история — попытка сэкономить на системе охлаждения. Заказчик купил китайский аналог с воздушным продувом, но в цехе с концентрацией металлической пыли фильтры забивались за смену. Через месяц оптику пришлось менять — появились микроцарапины от абразивных частиц.
Сейчас при подборе всегда спрашиваю: 'Какое у вас расстояние от измерительной головки до заготовки?' Если слышу 'метра полтора-два', сразу предлагаю пересчитать. При таком удалении даже незначительное задымление дает погрешность в 30-40°C.
Вот здесь стоит упомянуть поставщиков вроде ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс'. Их подход к двухволновым пирометрам для участков с интенсивным образованием окалины — это не маркетинг, а реальное решение. Использование двух длин волн (обычно 0,8-1,1 мкм и 1,5-1,8 мкм) позволяет компенсировать ошибки от изменяющейся эмиссиivity.
На мини-заводе в Липецке мы ставили их систему ТЕ-800Р именно на участке резки — там, где другие пирометры показывали хаотичные скачки. Ключевым оказался алгоритм обработки сигнала, который отсекал помехи от водяного пара.
Кстати, их сайт https://www.tengyidianzi.ru — один из немногих, где есть технические заметки по калибровке в полевых условиях. Не рекламные брошюры, а реальные кейсы с графиками и цифрами. Например, как пересчитывать настройки при переходе с углеродистой на нержавеющую сталь.
Самая частая ошибка монтажников — установка защитного стекла перпендикулярно потоку горячего воздуха. Через неделю на нем появляются микротрещины. Правильнее — с наклоном 15-20 градусов, чтобы конвекционные потоки не били прямо в оптику.
Калибровку обычно проводят по эталонному пирометру, но мало кто учитывает тепловое расширение кронштейнов. Летом при +45°C в цехе смещение может достигать 1-2 мм — для системы с разрешением 0,1°C это критично.
Один раз наблюдал, как настройщик три дня бился с 'плывущими' показаниями. Оказалось, вибрация от соседнего пресса вызывала резонанс в креплении. Решили заменой штатного кронштейна на демпфированный — проблема ушла.
На участке нагрева перед прокатным станом иногда выгоднее иметь стабильные показания с погрешностью ±10°C, чем точные данные с перерывами. Например, система от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' на основе ИК-сканера ТЕ-700Х показывала стабильную кривую даже при кратковременных пропаданиях сигнала — за счет прогнозирования по тепловой инерции.
Это особенно важно при работе с непрерывным измерением температуры заготовки в условиях неравномерного нагрева. Традиционные точечные пирометры фиксируют только локальные перегревы, тогда как сканирующая система строит полноценный тепловой профиль.
Коллеги с Уралмаша как-то делились опытом: они комбинировали данные от таких систем с показаниями термопар в толще заготовки. Получилась гибридная модель, которая предсказывала пережог еще на стадии выдержки в печи.
До сих пор встречаю заказчиков, которые пытаются сэкономить на системе охлаждения. Мол, 'у нас цех не такой жаркий'. Но когда термограф показывает +80°C на корпусе измерительной головки (при допустимых +55°C), срок службы электроники сокращается в 3-4 раза.
Интересный момент: некоторые поставщики стали предлагать системы с водяным охлаждением не по замкнутому контуру, а с подключением к оборотному водоснабжению завода. Это рискованно — качество воды редко соответствует требованиям. Лучше переплатить за теплообменник с гликолевым заполнением.
Кстати, у китайских производителей вроде ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' есть неожиданно продуманные решения для суровых условий. Их модель ТЕ-900 с принудительным охлаждением через компактный чиллер выдерживала работу в 5 см от раскаленной заготовки — проверяли лично на испытательном стенде.
Раньше ИК-системы были либо слишком дорогими (европейские бренды), либо ненадежными (бюджетные аналоги). Сейчас появилась золотая середина — те же китайские производители, но с серьезной R&D базой. Тот же Тэнъи Электроникс, судя по их патентам, вложились в разработку собственных алгоритмов компенсации помех.
Еще один тренд — отказ от проводных интерфейсов в пользу беспроводных. На новом стане 'Северстали' данные с пирометров передаются по Wi-Fi mesh-сети. Правда, пришлось повозиться с помехами от частотных преобразователей.
Но главное — изменился подход к непрерывному измерению температуры. Раньше это был инструмент контроля, сейчас — элемент системы управления технологическим процессом. Показания сразу идут в АСУ ТП для корректировки скорости прокатки или интенсивности охлаждения.
Сейчас тестируем системы с ИИ-обработкой данных. Идея в том, чтобы нейросеть училась распознавать не только температуру, но и дефекты поверхности по тепловым аномалиям. Пока результаты обнадеживающие — на прокатном стане в Череповце такая система поймала начало образования закатов на кромке.
Ограничение же остается прежним — нельзя слепо доверять показаниям. Всегда нужен периодический контроль контактными методами. Хотя бы выборочный замер термопарой раз в смену.
Если говорить о поставщиках систем непрерывного измерения температуры, то сейчас важно не столько железо, сколько софт. Возможность калибровки под конкретный технологический процесс, адаптивные алгоритмы, интерфейсы для интеграции — вот что отличает продвинутых производителей вроде упомянутого Тэнъи Электроникс от простых сборщиков.
В целом, рынок движется к комплексным решениям, где измерение температуры — лишь один из параметров. Скоро будем видеть системы, которые параллельно анализируют геометрию заготовки и наличие поверхностных дефектов. Но это уже тема для другого разговора.