Система непрерывного ИК-измерения температуры жидкой стали

Вот что сразу скажу: многие до сих пор путают точечный замер с истинно непрерывным контролем. Разница - как между фотографией и видеосъёмкой. На конвейере это определяет не просто точность, а саму возможность прогнозировать процесс.

Где ломаются красивые теории

Помню, как на одном из комбинатов пытались адаптировать лабораторный пирометр для непрерывного ИК-измерения. Технически - та же оптика, тот же приёмник. Но через два часа работы сигнал начинал 'плыть'. Оказалось, банальная вибрация от механизмов разбалтывала крепление, плюс оседающая пыль меняла коэффициент пропускания.

Именно здесь ООО Шэньян Тэнъи Электроникс сделала упор на виброустойчивые кронштейны и продуваемый защитный кожух. Не самое технологичное решение, но без него вся система превращается в дорогой термометр для эпизодических замеров.

Ещё нюанс - калибровка по чёрному телу. В теории всё просто, на практике эталонный излучатель постоянно покрывается брызгами шлака. Приходится либо ставить автоматическую очистку (дорого), либо организовывать регулярный контроль оператором. Мы в таких случаях рекомендуем дублирующий канал с термопарой для перекрёстной проверки.

Что не пишут в спецификациях

Температура жидкой стали - это не однородное поле. В зоне продувки аргоном могут быть локальные перепады до 30°C. Если система непрерывного измерения настроена на усреднение, она 'не видит' эти аномалии. А ведь именно они влияют на структуру слитка.

На сайте https://www.tengyidianzi.ru правильно акцентируют, что их разработки учитывают динамические процессы. Но на объектах часто экономят на количестве измерительных головок - ставят минимум, потом удивляются 'неадекватным' показаниям.

Лично наблюдал ситуацию, когда при переходе на новую марку стали система начала выдавать заниженные значения. После недели разбирательств выяснилось: изменилась эмиссионная способность из-за корректировки раскислителей. Пришлось перенастраивать алгоритмы компенсации.

Оборудование в режиме 24/7

Главный враг ИК-систем - не температура, а конденсат. При резком охлаждении оптики появляется 'запотевание', и канал измерения слепнет. В ООО Шэньян Тэнъи Электроникс для таких случаев предусмотрели подогрев оптических элементов, но на некоторых участках приходится дополнительно ставить воздушные завесы.

Ремонтопригодность - отдельная тема. Были случаи, когда для замены датчика требовалось останавливать технологическую линию на 6-8 часов. Сейчас стараемся проектировать системы с выносными блоками и быстросъёмными соединениями.

Интересный момент с поверкой. Метрологи требуют демонтажа оборудования, что практически невозможно при непрерывном цикле. Приходится разрабатывать методики поверки на месте - с переносными эталонами и специальными программными комплексами.

Когда программная часть важнее железа

Современные системы ИК-измерения генерируют гигабайты данных, но большинство предприятий используют лишь 10-15% этой информации. Например, редко кто анализирует спектральные характеристики излучения для прогнозирования состава стали.

Наш опыт показывает: без интеграции с АСУ ТП даже самая точная система не даёт полного эффекта. Как-то подключили вывод данных к системе управления МНЛЗ - сразу вышли на экономию 3-4% на подогреве промежуточных ковшей.

Особенно важна фильтрация помех от электродуговых печей. Стандартные алгоритмы не всегда справляются, приходится писать кастомные решения под конкретное оборудование. Иногда проще установить дополнительные экраны, чем бороться с наводками программными методами.

Перспективы и тупиковые направления

Сейчас много говорят про машинное обучение для прогнозирования температурных полей. Но на практике для обучения моделей нужны годы накопления данных. Пока что надёжнее комбинированные системы: ИК-измерение плюс термопары в критичных точках.

Интересное направление - мультиспектральные измерения. Технически сложно, но позволяет отслеживать не только температуру, но и частички шлака в потоке металла. В ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз экспериментируют с такими решениями, судя по последним разработкам.

А вот от беспроводных систем в цехах пока отказались - слишком много электромагнитных помех. Проверенное решение: оптоволокно до 100 метров от измерительной головки до преобразователя, дальше - промышленная сеть.

Выводы, которые не принято озвучивать

Идеальной системы не существует. Даже дорогое оборудование требует постоянной адаптации к реальным условиям. Главный критерий - не паспортная точность, а стабильность показаний между плавками.

Напоследок отмечу: успех внедрения на 70% зависит не от технологии, а от подготовки персонала. Видел случаи, когда операторы месяцами не замечали смещение калибровки, просто потому что не понимали физических принципов измерения.

Сейчас рекомендуем закладывать в проекты не просто монтаж оборудования, а полноценное обучение с имитацией нештатных ситуаций. Это дороже на старте, но предотвращает простои и брак в будущем. Как показывает практика ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, такой подход окупается за 8-10 месяцев эксплуатации.