Система непрерывного радиационного измерения температуры при непрерывной разливке Основная страна покупателя

Когда слышишь про систему непрерывного радиационного измерения температуры, первое, что приходит в голову — это пирометры на выходе из кристаллизатора. Но на практике всё сложнее: многие забывают, что точность зависит не только от самого прибора, но и от положения датчиков относительно зоны вторичного охлаждения. У нас в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' были случаи, когда клиенты жаловались на погрешность в 20-30°C, а оказывалось — неправильная юстировка из-за вибрации рольгангов.

Основные ошибки при монтаже измерительных систем

В 2019 году на одном из уральских комбинатов ставили нашу систему ТЕМПРО-МК4. Инженеры смонтировали пирометры строго по инструкции, но через неделю начались сбои. Разобрались — оказалось, пар от системы охлаждения оседал на защитных стеклах. Пришлось дорабатывать систему продувки сжатым воздухом, хотя изначально такой необходимости не прогнозировали.

Ещё частый косяк — калибровка 'по бумажке'. На том же объекте пытались использовать стандартные коэффициенты эмиссии для всех марок стали. Но при переходе на низколегированные стали показания начинали 'плыть'. Пришлось вносить поправки с учетом окалинообразования — это сейчас в наших протоколах есть отдельная графа для таких случаев.

Кстати, про защитные кожухи. Раньше ставили стандартные керамические, но на разливке с повышенным содержанием марганца они быстро покрывались налётом. Перешли на кожухи с двойным остеклением и системой самоочистки — ресурс увеличился втрое.

Особенности работы с разными типами установок непрерывной разливки

На радиально-криволинейных МНЛЗ сложнее всего с зоной мягкого охлаждения. Там всегда есть риск локальных перегревов, которые обычные пирометры могут не уловить. Для таких случаев мы в 'Тэнъи Электроникс' разработали многозонную систему сканирования — она отслеживает температурное поле по всей длине слитка.

С горизонтальными машинами своя специфика — там мешает магнитное поле от электромагнитного перемешивания. Первые испытания в 2021 году показали погрешность до 15%, пока не экранировали кабельные трассы.

Интересный случай был на машине с криволинейным участком 8 метров. Стандартные алгоритмы не учитывали искривление оптической оси, пока не внесли поправку на геометрию — сейчас этот момент прописан в техзадании для нестандартных конфигураций.

Нюансы калибровки в промышленных условиях

Многие до сих пор калибруют по эталонному пирометру раз в квартал, но при интенсивной работе этого недостаточно. Мы рекомендуем делать контрольные замеры после каждой смены футеровки — отклонения могут достигать 3-5% из-за изменения отражающей способности стенок.

Запомнился случай на заводе в Череповце: там система показывала стабильные 1520°C, а технологи жаловались на частые надрывы. Оказалось — датчик 'ослеп' из-за микротрещины в световоде, которую не заметили при плановом осмотре. Теперь всегда проверяем оптоволокно на пропускную способность перед запуском.

Практические аспекты интеграции с АСУ ТП

При подключении к системе управления часто возникает проблема с временными метками. Данные с пирометров идут с задержкой 50-100 мс, а система управления работает в реальном времени. Пришлось разрабатывать буферный модуль для синхронизации показаний — без этого невозможно корректное управление скоростью разливки.

Ещё важный момент — фильтрация помех от электродов подогрева. В ранних версиях нашего оборудования иногда срабатывала защита от ложных срабатываний именно из-за этого. Сейчас используем адаптивные фильтры, которые учитывают частоту сети предприятия.

Интеграция с SCADA-системами — отдельная история. Например, для Siemens WinCC пришлось писать специальный OPC-драйвер, потому что стандартные протоколы не поддерживали передачу коэффициента черноты в реальном времени.

Проблемы обслуживания в условиях цеха

Самое слабое место — оптические окна. Даже с системой продувки их приходится чистить каждую смену. На некоторых предприятиях пробовали ставить автоматические очистители, но они не выдерживают температуры в зоне измерения.

Калибровочные источники — тоже головная боль. Эталонные 'чёрные тела' требуют регулярной поверки, а на производстве этим часто пренебрегают. Мы сейчас тестируем встроенные калибраторы с автоматической диагностикой — показывают неплохие результаты.

Анализ типичных отказов и методы диагностики

Чаще всего выходят из строя блоки обработки сигнала — сказываются вибрации. Раньше ставили обычные промышленные компьютеры, но теперь перешли на специализированные контроллеры с жёстким креплением.

Интересная неисправность была в Новолипецке: система периодически выдавала скачки температуры. Месяц искали причину — оказалось, наводки от частотных преобразователей механизма подачи ковша. Решили установкой ферритовых фильтров на все сигнальные линии.

Ещё запомнился случай с дрейфом показаний на магнитогорском комбинате. Там проблема была в старении ИК-приёмника — ресурс сократился из-за постоянных тепловых ударов при аварийных остановках разливки. Теперь рекомендуем заменять матрицы каждые 2 года вместо заявленных 3 лет.

Влияние технологических параметров на точность измерений

Мало кто учитывает, что при изменении скорости разливки меняется и толщина окалины. Мы провели серию испытаний и вывели эмпирические зависимости для корректировки коэффициента эмиссии — теперь это встроено в программное обеспечение наших систем.

Состав защитного шлака тоже влияет — особенно содержание фторидов. При высоких концентрациях появляется плёнка на поверхности слитка, которая искажает показания. Для таких случаев разработали компенсационные алгоритмы.

Перспективы развития технологии радиационного контроля

Сейчас экспериментируем с многоспектральными системами — они позволяют компенсировать влияние дыма и пара в зоне измерения. Первые испытания на опытной установке в 'Тэнъи Электроникс' показали точность до ±5°C даже при плохой видимости.

Интересное направление — совмещение пирометрии с тепловизорами. Это даёт возможность строить 3D-модель температурного поля всей зоны вторичного охлаждения. Правда, пока сложно с производительностью — данные идут в таком объёме, что стандартные промышленные сети не справляются.

Ещё перспективная разработка — системы с ИИ-анализом термограмм. Обучаем нейросеть распознавать аномалии по историческим данным. На тестах уже научилась предсказывать образование корки с опережением на 2-3 секунды — для технологии непрерывной разливки это серьёзное преимущество.

В целом, система непрерывного радиационного измерения температуры — не просто 'прибор для замера', а комплексное решение, где важно всё: от выбора места установки до интеграции с АСУ. И главный урок — нельзя полагаться только на паспортные характеристики, всегда нужны индивидуальные настройки под конкретное производство. Как показывает практика ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс', даже небольшие нюансы вроде состава охлаждающей воды могут влиять на конечную точность.