红外测温仪的典型应用

发布时间:2017-03-17

红外测温仪的应用主要行业

一.中频加热设备配套

该行业的主要客户为制造中高频加热设备的制造商,尤其是中频透热设备在温控方面只能选择红外测温,所以其在设备配套方面有测温需要会设计并采购红外测温仪。红外测温仪在中频加热设备中的主要应用是对金属固态料进行一定温度的加热后做进一步处理,已达到生产加工之目的。例如:将较厚的钢板加热后进行轧制使其变薄,加工成一定规格的成品板材。又如:将一根金属棒料加热后对其进行弯曲造型,生产出要求形状的相应产品。这些都需要对金属材料行温度加热后使其便于进行进一步热处理加工。该行业主要使用我公司生产的ST100ST200系列在线式红外测温仪,温度范围主要以250-1400度之间。

二.钢铁冶炼生产企业使用

钢铁冶炼企业是红外测温仪的使用大户 红外测温仪可以广泛的应用于钢铁生产过程中,对生产过程的温度进行监控,对于提高生产率和产品质量至关重要。生产过程的温度是否在工艺所要求的范围之内;加热炉温度是否太低或太高;轧机是否需要调整,或者需要冷却到何种程度。红外测温仪可地监视每个阶段,使钢材在整个加工过程中保持正确的冶金性能。红外测温仪可以帮助钢铁生产过程中提高产品质量和生产率、降低能耗、增强人员安全、减少停机时间等。红外测温仪在钢铁加工和制造过程中主要应用在连铸、热风炉、热轧、冷轧、棒材和线材轧制等过程中。其各个环节都会用到不同温度段的红外测温仪。低温的主要用在设备检修与维护方面,举例:重要设备在长期工作中会产生热量,如果因某部件过热而导致的非计划性停机所造成的损失是很大的。所以在生产过程中用便携式红外测温仪定期对设备表面进行温度测量是非常必要的,如果发现温度过热就应当及时的进行检修维护从而避免因此造成的损失,提高生产效率。因为钢企的生产设备很多,所以这方面的需求也会较大。每个分厂一般都有设备科,其工作职能就是维护生产设备的正常运转。所以其炼铁、炼钢、连铸、轧钢、棒料、自备电厂、烧结厂等分厂或车间都需要各类温度范围的便携式或在线式红外测温仪。

三.红外测温仪在耐火材料厂的应用
   
温度的测量与控制是耐火材料生产中一个重要的环节,窑炉温度控制的好坏将直接影响产品的质量。特别是隧道窑,它具有测温点多,连续工作时间长的特点,如温度参数控制不好,将会给生产企业带来重大的经济损失,因此,选择合适的测温手段是保证窑炉正常工作的一个重要环节。
     
隧道窑传统的测温方法有两种:一种是用热电偶测温,这种方法的特点是测温精度高,能连接记录仪或控制系统进行闭环控制,其缺点是寿命短,特别是在1300℃以上的高温窑上其电偶消耗特大,价格也很贵,设备运行成本较高;第二种方法是光学高温计,该方法是根据被测物体发光的颜色来测量温度,因其不直接接触高温区,故使用寿命长,但测量精度较低,还有人为因素的影响,真实性差。应用红外测温仪可以有效地克服以上缺点。
     
红外测温仪具有较高的测量精度,而且既能象热电偶一样输出电信号,进行自动记录和控制,又具有使用寿命长、操作简单、人为误差小等优点。因此,红外测温仪是高温隧道窑理想的测温仪表。在其他耐火窑,如倒焰窑和棱式窑等场合的使用中由于测温点较少,故采用单点测温方案的较多。也有采用手持式红外测温仪的,但该仪表只能对窑炉温度进行间断的抽测,每次测量记录都须人工操作,不能实现自动连续测量。

四.电厂

电厂的各个车间都会用到红外测温仪,如锅炉车间对燃烧室的温度测量,还有设备表面温度的测量等。

 

五.铸锻造行业

铸造企业对红外测温仪的需要主要是对钢铁水的测温,生产铁水的设备主要是冲天炉和中频炉。铁水出炉温度在1400度以上,而钢水出炉温度在1550度以上。为了保证出炉温度一般企业都在使用接触式测温仪,如热电偶测温枪。和红外测温仪相比较热电偶的精度高,稳定性强。但缺点是反应慢,长时间使用消耗大。因为每次测量时都要使用一支热电偶头,价格3-6元,按使用10支大约50元来算,一个月要1500元。一年要18000元。而红外测温仪的寿命大致在5年左右,以PT300为例每年投入也就多2000元。可以说从经济性来讲是大大优于使用热电偶的。但是从目前红外测温仪在测量钢铁水方面的效果来看,使用方面还有不少问题。主要表现为测量稳定性方面。对使用方来说这一点是很重要的,所以在铸造行业销售时要特别注意与客户的沟通。对实际操作人员的要求比较高,在充分掌握仪器特点和使用注意事项后进行操作会大大提高使用效率。锻造企业主要是对固态金属材料进行加热后锻造,红外测温仪在该行业使用效果很好,不存在使用问题可全力推广。便携和在线式均可,通常温度在1000度左右。

六.玻璃行业

在玻璃工业的生产工艺过程中,温度的测量控制是其中一种非常重要且必要的手段,红外测温因其具有操作简单 ,响应速度快,不老化,漂移小,配置灵活,不会污染玻璃溶液等因素而受到重视。 在玻璃工业中需对透明及不透明的物体进行测温。不透明的物体包括模具,穹顶及玻璃熔炼炉的侧壁。

玻璃作为非接触式测温的被测物体是透明的可见物,其光谱在近红外光谱范围之内,它的发射率与波长和玻璃的厚度有关。当光谱范围在58μm之间时,它的发射率高,因此玻璃的温度在这个范围可以可靠测得。测量值符合玻璃的表面温度,与玻璃的厚度无关,在这个范围而且也基本没有辐射出现。为了避免测量受到周围环境空气的影响,测温仪只采用很窄的红外光谱带。高质量的测温仪只在这个所谓环境窗的光谱范围工作,因为那里不会因为空气湿度或碳氧化物引起对红外射线的吸收,这样就避免了因空气湿度或测量距离的改变而造成测温误差。窄带范围(5μm)用来测量表面的温度。测温仪一般都有5.14μm的光谱范围工作,因为在这个区域燃烧火头的热废气不会影响到测量值。

对于其他的应用范围,需要测量玻璃内部的温度,因为接近表面的玻璃层受对流的影响很大。这里需要测量的是熔化后的玻璃,就需要使用在近红外光范围的测温仪。因为在不同的波长所达到的渗透深度也不同,测温仪的选择就取决于玻璃的层厚。玻璃熔炉、锡槽和退火窑非接触式测温技术在玻璃熔炉越来越多地取代传统的热电偶测温。热电偶与测温仪相比在很高的工作温度和侵蚀性的环境条件下很快就会老化和漂移,为了保护热电偶,有些地方需要用铂金属做保护外壳,这样成本就会上升许多。专门用于这一领域,不需要冷却系统在环境温度达到250℃时也能工作,通过使用光纤高温计,可以显著地降低安装及运行费用。

玻璃点滴的测量:原则上玻璃点滴的温度只有通过非接触式测温技术才能获得。由于节拍时间很短,就需要使用响应时间很快的测温仪,而且还必须能测量玻璃点滴的内部温度,因为玻璃的表面温度受环境条件影响很大,因此测量表面温度会不准确。玻璃的渗透深度是由测温仪的光谱范围确定的,在选择的时候要根据玻璃的种类和点滴的大小决定。通常情况下温度借助于大数值储存器短时间保持并显示。 

玻璃模具温度的测量 :测量玻璃模具的温度也需要很快的响应时间,因为玻璃模具以很快的速度打开和关闭。因为这里所要测量的是金属物体的温度,因此测温仪的光谱灵敏度应该在短波红外范围,响应时间要在12毫秒之间。除了4-20mA的测量值输出外还可以选择串联接口(RS232RS485),这样就可以通过电脑进行数据处理。该仪器还可以选择方便的安装支架和冷却外罩等。 

平板玻璃生产中的温度测量 对于平板玻璃的测温我们也有合适的光谱范围在5μm的测温仪,也就是说只测量玻璃的表面温度 在平板玻璃的生产线中该测量方法被用在锡槽和退火窑。正如上面提到的,在这个光谱范围辐射率很低,这样热射线的辐射实际上对测量也不会带来影响。  

玻璃深加工和灯泡生产:玻璃表面温度在灯泡生产、平板玻璃的折弯和退火及热烧成形过程中是令人感兴趣的过程参数 在这里温度的测量也应该与玻璃的厚度无关,因此也应该使用光谱灵敏度在5μm的测温仪。

七.微波加热行业

红外线测温仪广泛应用于微波干燥、微波杀菌、微波萃取、微波消解、微波合成、微波烧结等领域,涉及食品、化工、医药、实验室等行业。实时检测加热时物料、物料容器温度,检测物料加热以后是否达到预定温度。

八.真空炉加热行业

    真空炉测温时,通常红外测温仪都是安装在炉体表面通过视窗测量炉内物体的温度。视窗的材料必须是透明的,例如石英或鹏硅酸玻璃,对于工作波长在0.65-2.6微米的测温仪来说就是透明的。但是这里要强调的是鹏硅酸玻璃并不是理想的视窗材料,应该尽量避免使用。对于工作波长为3.4-7.9微米的测温仪我们建议用氟化钙或蓝宝石作为视窗材料。对于工作在7.9微米以上的测温仪就要使用特殊的视窗材料了。单色测温仪视窗需要让整个光的通路无障碍,而且要保持视窗的干净。双色测温仪对于视窗的清洁与否要就不高,只要视窗不要被金属镀层遮盖就行。视窗上的金属镀层会立刻导致测温仪的度数失效,因此保持视窗不被金属镀层所遮盖是很重要的。为了保持视窗的清洁,可以在视窗前安装一个保护装置,例如挡板,塑料薄膜等,或者经常擦拭视窗。对于单色测温仪,不清洁的视窗会导致度偏低;对于双色测温仪来讲,如果视窗太脏,也会导致测温仪误差变大。这说明没有足够的红外能量透过视窗传递至红外测温仪。

 

 

 

 

   铸造行业铁水与钢水温度测量,常用的方法是光学高温计和快速热电偶插入法两种。其中光学高温计测温精度较低,且其因无对应的电信号输出,而无法联接记录仪或打印机等记录设备,所测的温度只能由人工记录,无法保证记录数据的真实性。快速热电禺插入法中,尽管其温度值可由记录仪记录,但由于快速热电偶只能在插入瞬间测量温度,而不能长时间连续测温,故只能在熔炼过程中抽测几点,无法掌握整个过程的温度变化情况,而且每次测温必须人工插入操作,一支电偶只能使用1-2次,电禺消耗较大,使用较麻烦。
 应用红外测温仪后,只要在距熔炉口十米以内的适当位置固定安装红外探头,并通过瞄准器对准炉口,红外测温仪就可自动地连续测量熔炉内的温度,仪表输出信号可接记录仪,打印机和大屏幕显示仪等外部设备,可以自动记录打印出炉内温度变化曲线和测温时间。只要一次性调整设置好测量参数后,测量系统就可以自动测量并记录每一炉的温度情况,为生产管理和工艺改进提供可靠依据。

 

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