
Когда речь заходит об измерении температуры чугунного расплава, многие сразу представляют себе термопары. Но на деле радиационные методы часто дают более точные результаты в условиях высоких температур. Проблема в том, что не все производители понимают, как правильно применять эту технологию.
Чугун - капризный материал. При температурах выше 1300°C начинаются интересные эффекты: изменение излучательной способности, образование шлаков на поверхности. Я помню, как на одном из заводов в Липецке пытались использовать стандартный пирометр без учета этих факторов. Показания колебались на 50-60 градусов, что приводило к браку.
Излучательная способность чугуна - отдельная история. Она меняется не только от температуры, но и от химического состава. Мы проводили эксперименты с разными марками чугуна и выяснили, что для СЧ20 оптимальный коэффициент 0.7, в то время как для ВЧ50 лучше подходит 0.65. Эти нюансы критичны.
Еще важный момент - окно наблюдения. Если между датчиком и расплавом есть дым или пар, показания будут искажены. Приходится либо устанавливать продувку, либо использовать специальные фильтры. На практике часто комбинируем оба подхода.
В ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' мы разработали серию пирометров специально для металлургии. Модель TY-2780, например, имеет спектральный диапазон 0.8-1.1 мкм, что оптимально для контроля температуры чугуна. Важно, что калибровка проводится на реальном производстве, а не в лабораторных условиях.
На сайте https://www.tengyidianzi.ru можно найти подробные технические характеристики, но я бы выделил главное: система автоматической компенсации помех. Она анализирует уровень задымленности и вносит коррективы в реальном времени. Это особенно важно при работе с вагранками старого типа.
Из последних наработок - мобильный комплекс для измерения температуры в ковшах. Проблема всегда была в том, что при переливе расплава температура неравномерна. Мы сделали систему из трех датчиков с последующей математической обработкой данных. Результат - погрешность не более ±3°C.
Самая распространенная ошибка - неправильный выбор места установки датчика. Видел случаи, когда его ставили прямо напротив загрузочного окна вагранки. Естественно, показания были бесполезны из-за постоянного воздействия открытого пламени.
Еще один момент - обслуживание. Оптические элементы нужно регулярно чистить, но на некоторых производствах этим пренебрегают. Как-то раз на заводе в Череповце из-за загрязнения линзы система показывала температуру на 80 градусов ниже реальной. Чугун недогрели, получили бракованную отливку.
Калибровка - отдельная тема. Многие думают, что достаточно откалибровать оборудование один раз при установке. На практике мы рекомендуем делать это раз в месяц, особенно если меняется марка чугуна или шихтовые материалы.
Спектральный диапазон - ключевой параметр. Для чугуна лучше всего подходит ближний инфракрасный диапазон. У нас в Тэнъи Электроникс после серии испытаний остановились на 0.9-1.0 мкм для большинства применений. Это дает стабильные показания даже при наличии легкой дымки.
Скорость измерения - еще один важный аспект. При розливе чугуна температура может меняться быстро, поэтому нужно обновление показаний не реже 10 раз в секунду. В наших последних моделях достигли 50 измерений в секунду, что позволяет отслеживать даже кратковременные колебания.
Защита от электромагнитных помех - обязательное требование. В цеху полно оборудования, создающего помехи: индукционные печи, мощные двигатели, сварочные аппараты. Приходится использовать экранирование и специальные фильтры в схеме обработки сигнала.
Помню случай на заводе в Туле: установили систему измерения температуры, а она постоянно выдавала ошибки. Оказалось, проблема в вибрации - датчик стоял рядом с вентилятором охлаждения. Переместили на другую консоль - все заработало идеально.
Еще один интересный опыт был в Казани. Там использовали импортное оборудование, которое не учитывало специфику местного чугуна. После модификации алгоритмов и перенастройки под конкретный состав, точность измерений выросла втрое.
Сейчас работаем над системой прогнозирования температуры на основе полученных данных. Это позволит операторам заранее вносить коррективы в процесс плавки. Первые испытания на https://www.tengyidianzi.ru показали уменьшение брака на 7%.
Сейчас активно развиваем направление беспроводных систем. Это особенно актуально для больших цехов, где прокладка кабелей представляет проблему. Испытываем протоколы передачи данных с защитой от помех.
Еще одно перспективное направление - совмещение данных о температуре с другими параметрами процесса. Например, анализ газового состава в сочетании с температурным профилем дает более полную картину.
Автоматизация калибровки - то, над чем работаем сейчас. Хотим сделать систему, которая самостоятельно определяет необходимость калибровки по изменению статистических параметров измерений. Это снизит нагрузку на обслуживающий персонал.
В целом, технология радиационного измерения продолжает развиваться. Главное - понимать физику процесса и особенности конкретного производства. Без этого даже самое современное оборудование не даст желаемого результата.