Εισαγωγή στην Εφαρμογή του Υπέρυθρου Θερμομέτρου στην Παραγωγή Χάλυβα
1. Πρόλογος
Στη σύγχρονη διαδικασία παραγωγής έλασης χάλυβα, προκειμένου να διασφαλιστεί η φυσική ποιότητα των χαλύβδινων πλακών και να ελεγχθεί η έλαση και η ψύξη, απαιτούνται ορισμένες μέθοδοι μέτρησης και ανίχνευσης θερμοκρασίας. Η υψηλή ακρίβεια και η ισχυρή αξιοπιστία των υπέρυθρων θερμομέτρων μπορούν να παρέχουν αποτελεσματική, ακριβή και αξιόπιστη μέτρηση θερμοκρασίας για χαλύβδινες πλάκες, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα του προϊόντος, μειώνοντας την κατανάλωση και βελτιώνοντας την παραγωγικότητα.
2. Σύνθεση υπέρυθρου θερμομέτρου
Το υπέρυθρο θερμόμετρο, γνωστό και ως θερμόμετρο υπέρυθρης ακτινοβολίας, προσδιορίζει τη θερμοκρασία του αντικειμένου που μετράται μετρώντας την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία του, η οποία προέρχεται από την ενέργεια που περιέχεται στο εσωτερικό του αντικειμένου. Για βιομηχανικές εφαρμογές, μας ενδιαφέρει η επέκταση του μικρότερου μήκους κύματος του ορατού φωτός στο υπέρυθρο φως έως και 20 μ υπέρυθρη ακτινοβολία m. Επομένως, ένα υπέρυθρο θερμόμετρο (θερμόμετρο ακτινοβολίας) είναι μια συσκευή που ποσοτικοποιεί την ενέργεια της ακτινοβολίας και εκφράζει την αντίστοιχη θερμοκρασία της χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά σήματα.
Το υπέρυθρο θερμόμετρο μπορεί γενικά να χωριστεί σε τέσσερα μέρη: οπτικό σύστημα, ανιχνευτής υπερύθρων, τμήμα επεξεργασίας σήματος και τμήμα εξόδου οθόνης.
2.1 Οπτικό σύστημα
Το οπτικό σύστημα είναι ένα σημαντικό συστατικό ενός θερμομέτρου υπέρυθρης ακτινοβολίας, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως για τη συλλογή ενέργειας ακτινοβολίας, τη στόχευση του μετρούμενου στόχου, τον προσδιορισμό του οπτικού πεδίου του θερμομέτρου και επίσης για την παροχή ορισμένης στεγανωτικής επίδρασης στο εσωτερικό του θερμομέτρου.
2.2 Ανιχνευτές υπερύθρων
Ο ανιχνευτής υπερύθρων είναι το κεντρικό τμήμα του υπέρυθρου θερμομέτρου. Ο ανιχνευτής υπερύθρων λαμβάνει την ενέργεια ακτινοβολίας του μετρούμενου αντικειμένου μέσω του αντικειμενικού φακού, μετατρέπει την ενέργεια ακτινοβολίας σε ηλεκτρικά σήματα και τελικά λαμβάνει τη θερμοκρασία επιφάνειας του μετρούμενου αντικειμένου μέσω επακόλουθης επεξεργασίας.
2.3 Επεξεργασία σήματος
Ο ανιχνευτής υπερύθρων μετατρέπει την υπέρυθρη ακτινοβολία σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία αποστέλλονται στο τμήμα επεξεργασίας σήματος. Μετά την προενίσχυση και τη μετατροπή A/D, το σήμα εισάγεται στον μικροεπεξεργαστή. Ταυτόχρονα, το σήμα αντιστάθμισης θερμοκρασίας περιβάλλοντος εισάγεται επίσης στον μικροεπεξεργαστή. Μετά την επεξεργασία γραμμικοποίησης από τον μικροεπεξεργαστή, το διορθωμένο σήμα εξόδου λαμβάνεται μετά από περιβαλλοντική αντιστάθμιση και διόρθωση του ρυθμού ακτινοβολίας.
2.4 Έξοδος οθόνης
Σε πρακτικές εφαρμογές, το σήμα θερμοκρασίας που παρέχεται από τον επεξεργαστή χρησιμοποιείται με δύο τρόπους: ο ένας εμφανίζεται μέσω μιας οθόνης. Μια άλλη μέθοδος είναι η μετάδοση σημάτων θερμοκρασίας σε βιομηχανικά συστήματα ελέγχου για τον έλεγχο της παραγωγικής διαδικασίας, ενώ υπάρχουν επίσης δύο μέθοδοι που χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα.
Διαφορετικοί τύποι ανιχνευτών θερμοκρασίας μπορούν να παρέχουν σε πραγματικό χρόνο εμφάνιση τιμών, μέγιστες τιμές, ελάχιστες τιμές, μέσες τιμές και διαφορές. Μπορούν επίσης να εμφανίζουν ρυθμίσεις ρυθμού ακτινοβολίας, ρυθμίσεις συναγερμού κ.λπ. Μετά την επεξεργασία λογισμικού, μπορούν επίσης να εμφανίσουν καμπύλες θερμοκρασίας, χάρτες θερμότητας κ.λπ. Τα θερμόμετρα χρησιμοποιούνται συνήθως για έξοδο ρεύματος 0-20mA ή 4-20mA. Εάν απαιτείται σήμα τάσης, το σήμα ρεύματος μπορεί επίσης να μετατραπεί και να κλιμακωθεί.
