1、项目概述及需求
XX公司现有一轧机设备,需要借助于红外热像仪的非接触式测温方式来完成轧机工作辊的测温,从而保障轧机工作辊在生产过程中良好的工作状态以及轧制钢板的效率和质量。
为轧机的剖面侧视示意图。热像仪需观察右侧2个轧机工作辊,并测量其温度。热像仪的观测距离为1米,被测的轧机工作辊的宽度1.5米,高度约0.2m。
轧机工作辊的温度测量方案
1、环境温度:200℃左右;
2、目标温度范围:250-500℃;
3、轧机工作辊的速度:线速度5米/分钟,最多8米/分钟;
4、精度要求:重复精度5度以内或者,不要求绝对精度;
5、轧辊上会放置约6个测温点;
6、能够设定测温点的温度预警值,当温度达到预警值之后发出预警信号。
2、热像仪的选型及数量
2.1、热像仪的选型参数
红外热像仪作为光学产品,镜头分辨率机焦距的选择决定了空间分辨率、视场角、辨识距离等指标。因此对于热像仪镜头的选择要根据观测物体的大小、观测距离等具体而定。
观测距离1m,被测轧机工作辊的宽度为1.5m,温度范围250-500℃。如上图示意图所示,选用红外热像仪的镜头水平视场角需要大于74°,结合实际的镜头参数及观测的舒适性,选用焦距为4mm,测温范围为-20℃-600℃的红外热像仪,其水平视场角为97°。
2.2、热像仪的数量确定
由于轧机工作辊的直接并不是很大,且间距不远;单台焦距为4mm的红外热像仪的垂直视场角可以保证看到两个轧机工作辊。但是考虑到金属轧制过程中会在轧机工作辊的中间形成遮挡,因此需要上下两台热像仪分别观测两个轧机工作辊上的温度。
3、热像仪的防护罩
在本项目中,红外热像仪安装位置的温度在200℃左右,为了保证红外热像仪的正常工作,需要对其进行制冷降温处理。
纯风冷技术采用强迫风冷方式,使用简单,维护方便,不受地区限制。冷却技术是用来保证系统正常工作的风源的一部分用于吹扫镜头,针对气流分布的科学设计,在镜头前形成旋转风幕,增加了风幕的强度和吹扫面积,有效的制止了炉内灰尘与镜头物镜的接触,达到了较好的抗灰防尘效果,以防止镜头污染结焦及冷却镜头; 风源的另一部分进入涡旋制冷管,制出冷风(最高温差可达23℃),再输入探头防护罩,使摄像机有一个适宜的工作环境,从而实现整体装置正常运行。滤清系统采用多级自动精密CKD过滤器,自动除水、除油,基本免于维护。
4、硬件组网连接
系统网络采用标准化、网络化、免维护式的系统结构,具有高度的可靠性和安全性,同时符合ISO/OSI开放系统互联标准。
1系统具备软硬件的扩充能力,支持系统结构的扩展和功能升级;
2系统为其它系统提供标准图像接口,以利于其它系统调用及二次开发;
3系统所提供的支撑软件能支持用户进一步开发应用软件;
4系统的软硬件接口采用国际标准或工业标准,支持与其它标准硬件、其它网络及不同生产商的设备互联,可达到信息资源共享;
5系统所选用的硬件平台符合现代工业标准,具有一定市场销售规模的通用化、系列化的标准产品,并6有可靠的维修服务支持,存在有其它替代品的可能,并充分考虑到计算机硬件的飞速发展;
7为适应系统多级监控要求,系统具有灵活的多级组网能力;
轧机工作辊的温度测量方案
控制中心网络至区域监控中心网络之间链路,采用光纤进行传输,规避网线传输的距离局限。
光端机到X系列热像仪以及电脑通过网络直接连接,操作简便。