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怎么合理设计红外测温仪和红外测温仪在铁路、钢铁、电力等中的应
时间:2015-06-26 08:55
来源:未知
作者:未知
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在设计红外测温仪时,对仪器各组成部分要分别加以考虑,根据设计要求作出合理选择,
1、测温方式的选择
首先耍根据被测目标的温度范围及其辐射符性来选择合适的测温方法,如全辐射测温、单色田温或比色测温等。一般在低温区选用全辐射法*在高温区选用单色法,而若霄消除发射率的影咱,则得选用比色法。
2、光学系统购设计
对于测沮仪来说,像质和大视场不是考虎的主要方面。反射式系统可获得大的接收口径,成本较低,但尺寸较大。透射式系统可使结构紧要,适于小型化、便携式仪器,但成本较高。光学系统的焦距应根据校阅目标的大小、目标离Ol温仪的距离(物距>及探a5B96大小来确定,而光学系统口径则由切温仪的系统方程确定。
3、工作波段选择
发射串c是影响测量搞度的主要因素,c越接近于I,误差就越小,因此,在所选用的波长范围内,目标应有高的‘值,这样也容易在信号处理电路中准确地补偿‘的影响。另外,还应注涵环境温度相周围强辐射泥的辐射干扰.特别要让所选波长避开肋:和水蒸气的吸收带。
4、探测器的选择
要依据待测目标的性和温度范围来选择探测器.因为各种探测器的探圈率不同,所能探铡的福度亦不一样。一般说来,要根据测记仪的尺寸、工作时间长短、工作环境及探灵题度和光谱响应范围的要求来权衡选用低温或室沮探漓器。
5.参考源的选择
参考相直接影响田围仪的测量精度,因此应慎重选用,可采用具体(用于低温范围>和标准灯(用于高温范围),有时也可用调制盘作参考识。参考源的温度范围一般由仪器沼记
近年来,我国已研制出近百种红外测温仪,有的已形成系列化和批量生产。这些测温仪的工作原理和性能指标与国外产品类同,输度达o.196一1%.不少产品已采用集成电路和数字显示,价格低廉,维修方便,但有的产品在智能化、可靠性、微机定标校正和工艺水平方面与国外产品相比还存在一定差距。
红外侧温仪的用途十分广泛。在钢铁工业中,用于炼钢、轧钢浇铸、淬火等工序温度的浏量和控制,以及对炉壁和机械设备热故啄的监泅等。在机械加工业中,测量各英马达的传动机构、齿轮和轴承的表面沮度。在动力和电力工业中.常用红外髓沮仪检圈动力设备、配电设备、电瞻、电器接头、高压线路等的温度异常。在电子工业中,用于半导体生产工艺,对集成电路板、元器件的故降进行检测.在铁路运输中.用于的温、桂瓦、套轴的温度监控,以及内燃机徘气温度的监测等。在纺织土业中,用于铡量化纤制品的定型温度。在塑料土业中于干煤和热塑造过程中温度的测搜。在军事上,用于口量各种武器弹药的
发射和燃爆温度等。此外,在皮革、茶叶加工过程中芯粮仓烘干过程中,在中草药制药及烘干过程中,以及其他许多场合中,红外泅温仪均有许多应用。下面列举若干应用实例。
1.红外测温仪在火车热轴探测上的应用
火车在高速运行中,车劝和轴瓦常会因摩擦而过热,形成“热轴”.这种情况如不及时发现,W将造成严重事故。据统计,—80%以上的火车翻车事故是由“热铀”引起的。过去是铁路工人在火车停站时钻到车厢下面去甩手摸抽箱的方法发现异常现家,方法院炳且失误较多。现在采用红外测温技术将红外剔温仪(常称红外热轴挽测仪)置于铁两旁,自动监测‘热抽”情况.根据釉温波形可分济和判断釉箱的发热程度.一旦发现异常便可及时采取措施。
2.红外测温仪在电力工业中的应用
在电力工业中,往往因输电网的电气元部件出现松动、破裂、锈蚀等缺陷造成接舷电阻增加,致使湿度升高,导致事故的发生。因而,愉变电网的质量安全检查十分重要。过去只能动用大量人力经常进行检查,朗费工费时,又不局发现隐患。现在.由于红外检ig技术的发展,电力系统对各种电气设施热故障的检测可采用热像仪或红外测温仪。与热慷仪相比,红外测温仅价格低廉.操作硫单,捣带方便,在电力工业中购应用尤为广泛。
电力系统对红外测温仪有一些持殊要求,即
- 具有抗电磁场干扰的能力
- 有大的距离系数;
- 有望远瞄憋系统;
- 需要设置最高温废自动保持功能,
- 体积小,重量轻,使用方便。
通用测温仪充电力工业中使用时主要存在两方面的问题,一是距离系数(测量距离与铰则目标宣径之比)小,二是gh温糟度差。用于电力系统购红外gU温仪必须有大的埂离系数(不低于150),但距离系数又不宣过大,过大会因视场角大小而使目标寻找因难.所以距离系数一般取为300一400为宜。
电力系统热故障检口对象所用材树有金屑和非金屑,表面状态也各不相同,有的光滑,有的组糙,有的粘有灰尘或积有水汽等等。在不同目标、不同部位、不同时期等不同状况下测得的发射宰值有很大差异,因此,实际测量时根难准确估计发射串值。从而大大影响测温稿度。由于比色测温很不受发射串的影响,因此电力设备热故障检测多采用比色测温仪。
3.红外测温仪在钢铁工业中的应用
在钢铁工业中,拿握和控制“温度”这一工艺参数十分重要,与钢铁产量和质是的保证宣接相关。在现代钢铁生产中,过去采用热电偶直接a温的许多工艺部位现已逐渐铰具有非接触澜狙功能的红外IIl沮仪所取代。
在炼铁生产中,红外测温仪可用测量热风护拱顶的温度,还可用它研究铁水硅含量与铁水温度之间的关系,以提高炼铁质量,还可测量高沪渣流出温度。
在炼钢生产中,钢水连持是一项新工艺,对钢水冷却形成的铸坯,只配采用非接触阅温方式测定其表顽温度。通过测量表面温度,监视拉坯过程,以防止故障发生。同时,通过对铸坯表面温度分布的研究摸索温度分布与冷却水量及拉坯速度的关系.以便制定与锗坯温度变化相适应的生产工艺制度,保证转炉钢水“全连铸’的正常生产。此外,可用红外测温仪测量乎炉中钢水温度及炉项砖上的温度。根据温度变化情况,采取相应措施,保证炼钢质量PR时还可预测炉顶烷损程度,给炉前冶炼玉作及炉子检修提供信息等。
轧钢在线生产中,可大量使用红外测温仪。因为从开坯到成材,锭、坯在轧钢工艺中均处于运动状态,只能用非接触测温。在初轧机前安置红外测温仪,连续测定和记录每块钢锭的开轧温度和轧态温度变化.这样可保证开轧质量,避兔轧想断裂等事故的发生。在热连轮机处安置测温仪,可监视轧材温度.控制生产过程。为冷轧带钢恢锌炉和硅闻片加热炉安装测沮仪,可5Id量冷轧镀锌带和硅钢片的温度,对保证钢材质量,提高产品的防腐蚀作用,所以说红外测温仪在钢铁中应用是很重要的。