在高溫爐生產(chǎn)場景中,爐內(nèi)溫度、物料燃燒狀態(tài)、設(shè)備損耗等核心數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè),直接關(guān)系到生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量與運(yùn)營成本。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式受限于高溫、高塵環(huán)境,難以實(shí)現(xiàn)有效觀測(cè),而中波紅外高溫爐內(nèi)熱成像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn),為這一行業(yè)痛點(diǎn)提供了全方位的解決方案。本文將從監(jiān)測(cè)難點(diǎn)、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)、核心原理、技術(shù)參數(shù)及應(yīng)用條件等方面,帶您全面了解這一智能監(jiān)測(cè)設(shè)備。
一、高溫爐內(nèi)監(jiān)測(cè)的 “攔路虎”:傳統(tǒng)方式為何失靈?
高溫爐運(yùn)行時(shí),爐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量細(xì)小的爐灰顆粒,這些粉塵彌漫在空間中,給傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段帶來多重阻礙:
- 光線被阻斷:普通可見光攝像機(jī)依賴可見光線成像,光線穿過含塵空氣時(shí),會(huì)被爐灰顆粒強(qiáng)烈散射、阻擋,就像在大霧天開車一樣,畫面一片模糊,無法捕捉火焰形狀、物料分布等關(guān)鍵細(xì)節(jié);
- 鏡頭易污染:爐灰會(huì)附著在攝像機(jī)鏡頭表面,形成一層污垢,進(jìn)一步惡化成像效果,甚至完全遮擋視野;
- 安全隱患突出:因視野不清,工作人員無法及時(shí)判斷火焰穩(wěn)定性、局部過熱、物料堵塞等異常情況,極易引發(fā)爆燃、設(shè)備損壞等安全事故,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致燃料浪費(fèi)、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。
傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大,還存在嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn),已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的智能化、安全化需求。
二、破局之道:中波紅外熱像系統(tǒng)的核心優(yōu)勢(shì)
中波紅外高溫爐內(nèi)熱成像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)跳出傳統(tǒng) “可見光成像” 的思維定式,憑借獨(dú)特的技術(shù)設(shè)計(jì),完美解決了高溫爐內(nèi)監(jiān)測(cè)的痛點(diǎn),核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下方面:
1. 不受粉塵與光線限制,實(shí)現(xiàn) “穿透式” 觀測(cè)
系統(tǒng)搭載的中波紅外熱像儀,不依賴外部可見光源,而是通過捕捉物體自身散發(fā)的熱輻射(波長 3-5 微米)工作。由于爐灰顆粒直徑(1-10 微米)與中波紅外波長相近或更小,熱輻射能輕松 “繞過” 粉塵顆粒,穿透彌漫的爐灰環(huán)境,形成清晰的溫度分布圖像。無論爐內(nèi)是否有可見光、粉塵濃度高低,都能精準(zhǔn)呈現(xiàn)火焰形狀、物料燃燒狀態(tài)、爐壁溫度分布等關(guān)鍵信息。
2. 全自動(dòng)保護(hù)設(shè)計(jì),兼顧設(shè)備安全與運(yùn)維便捷
- 多重防護(hù)機(jī)制:設(shè)備采用全封閉防水、防塵、耐高溫結(jié)構(gòu),通過水冷 + 風(fēng)冷雙重冷卻系統(tǒng)保障運(yùn)行。水冷套隔絕爐壁高溫,風(fēng)冷結(jié)合美國技術(shù)渦旋致冷管,可實(shí)現(xiàn)最高 23℃的溫差冷卻,配合雙層防護(hù)罩與氣幕吹掃功能,有效阻擋粉塵污染鏡頭;
- 智能應(yīng)急保護(hù):當(dāng)檢測(cè)到爐內(nèi)超溫、停水、停氣、停電等異常情況時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警,并啟動(dòng)退出機(jī)制,將探頭快速退出爐內(nèi),同時(shí)關(guān)閉氣動(dòng)高速球閥,隔離爐內(nèi)高溫高壓環(huán)境,避免設(shè)備損壞,延長使用壽命;
- 便捷運(yùn)維:傳動(dòng)系統(tǒng)采用高精密防爆氣缸一體化設(shè)計(jì),設(shè)備進(jìn)退平穩(wěn),且可在高爐正常生產(chǎn)時(shí)在線維護(hù),無需停機(jī),降低勞動(dòng)強(qiáng)度,避免煤氣中毒等安全隱患。
3. 大范圍監(jiān)測(cè) + 精準(zhǔn)測(cè)溫,滿足多樣化需求
系統(tǒng)配備自主研發(fā)的高溫針孔廣角熱像鏡頭,對(duì)角線視場可達(dá) 90 度(具體為 92°×71°),能覆蓋爐膛大范圍區(qū)域,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上萬個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。測(cè)溫分辨率達(dá) 0.1℃(30℃環(huán)境下),支持任意點(diǎn)溫度顯示、指定區(qū)域最高 / 最低 / 平均溫度統(tǒng)計(jì),還可實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)跟蹤、發(fā)射率校正、大氣穿透率修正等功能,精準(zhǔn)把握爐內(nèi)溫場分布、中心氣流強(qiáng)弱等關(guān)鍵數(shù)據(jù),為生產(chǎn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。
4. 穩(wěn)定傳輸 + 智能控制,適配工業(yè)自動(dòng)化
系統(tǒng)采用全數(shù)字成像技術(shù),通過光纖或 RJ45 接口(支持 ONVIF、GB28181、RTSP 協(xié)議)傳輸信號(hào),有效抵御現(xiàn)場電磁干擾,確保圖像無丟包、不失真,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)搭載 PLC 可編程控制系統(tǒng),用戶可根據(jù)需求自由編程,控制設(shè)備進(jìn)退、圖像采集、報(bào)警響應(yīng)等功能,輕松融入工廠集中調(diào)度自動(dòng)化體系。
三、核心原理:中波紅外熱成像的 “透視” 邏輯
1. 技術(shù)原理:捕捉熱輻射,轉(zhuǎn)化溫度圖
紅外線是自然界中廣泛存在的電磁波輻射,任何溫度高于絕對(duì)零度(-273℃)的物體,都會(huì)因分子、原子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而向外輻射紅外能量,且溫度越高,輻射能量越強(qiáng)。中波紅外熱像儀通過光學(xué)鏡頭會(huì)聚爐內(nèi)物體(火焰、物料、爐壁等)的紅外輻射,由紅外焦平面探測(cè)器將其轉(zhuǎn)化為微弱電信號(hào),經(jīng)放大、數(shù)字化處理后,最終生成與物體表面溫度分布對(duì)應(yīng)的熱成像圖 —— 圖像亮區(qū)代表高溫,暗區(qū)代表低溫,直觀呈現(xiàn)爐內(nèi)真實(shí)狀態(tài)。
2. 系統(tǒng)構(gòu)成:三大模塊協(xié)同工作
- 傳動(dòng)系統(tǒng):由高精密防爆氣缸、正反轉(zhuǎn)減速電機(jī)、直線導(dǎo)軌等組成,負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)成像系統(tǒng)進(jìn)出爐內(nèi),進(jìn)退航程達(dá) 450mm,運(yùn)行平穩(wěn)可靠;
- 圖像采集傳輸系統(tǒng):包含中波紅外熱像儀、高溫針孔鏡頭、中控監(jiān)控主機(jī)等,熱像儀(640*480 紅外分辨率)通過鏡頭攝取爐內(nèi)圖像,經(jīng)處理后傳輸至中控大屏,供工作人員實(shí)時(shí)觀測(cè);
- 控制系統(tǒng):以 PLC 可編程控制器為核心,聯(lián)動(dòng)壓力開關(guān)、電磁閥、限位開關(guān)等部件,實(shí)現(xiàn)設(shè)備冷卻、吹掃、進(jìn)退、報(bào)警等功能的自動(dòng)化控制。
3. 關(guān)鍵技術(shù):保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行
- 氣幕吹掃與冷卻:壓縮空氣經(jīng)二級(jí)過濾(除水、除油、除塵)后,一路用于冷卻設(shè)備,一路從防護(hù)罩前端吹出形成氣幕,阻擋粉塵;配合水冷套循環(huán)冷卻,確保設(shè)備在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作;
- 氣體過濾:二級(jí)過濾設(shè)計(jì),一級(jí)過濾去除大顆粒雜質(zhì)、水和油,二級(jí)過濾實(shí)現(xiàn)精密過濾與自動(dòng)除水除油,維護(hù)簡便,保障氣源潔凈;
- 鏡頭防護(hù):鏡頭端面采用藍(lán)寶石級(jí)玻璃,可耐受 600℃短時(shí)高溫(無冷卻保護(hù)情況下),耐高溫性能優(yōu)異,不易損壞。
四、技術(shù)參數(shù)與使用條件:適配工業(yè)場景需求
1. 核心硬件技術(shù)參數(shù)
| 類別 | 具體參數(shù) |
|---|---|
| 成像性能 | 探測(cè)器:非制冷型;紅外分辨率:640*480;探測(cè)波長:3~5μm 或 3.9μm(帶寬 0.1μm);幀頻:50/60Hz;聚焦范圍:50cm~無限遠(yuǎn) |
| 圖像顯示與輸出 | 視頻輸出接口:RJ45(支持 ONVIF、GB28181、RTSP);數(shù)字輸出接口:14bit 50HZ;支持 2 倍 / 4 倍局部放大、圖像凍結(jié)、4 幅熱圖同時(shí)顯示 |
| 測(cè)溫功能 | 測(cè)溫分辨率:0.1℃(30℃時(shí));支持自動(dòng)室溫補(bǔ)償、探測(cè)器周期性校正、全景溫度自動(dòng)跟蹤;測(cè)溫范圍可自動(dòng)調(diào)整 |
| 存儲(chǔ)與接口 | 存儲(chǔ)類型:PC 兼容高速硬盤;文件格式:JPG;外部接口:RJ45;電源:DC12V |
| 操作條件 | 溫度:-20~50℃;濕度:<90% |
選型及成像原理-1-e1767947445771.png)
中波紅外熱像儀參數(shù)選型及成像原理
2. 使用環(huán)境要求
- 壓縮空氣:入口壓力 0.4~0.7Mpa,溫度≤35℃,流量 0.3~0.4m3/min;
- 冷卻水:進(jìn)水壓力 0.1~0.7Mpa,需為潔凈連續(xù)工業(yè)軟水,耗水量 0.2~1m3/h;
- 環(huán)境參數(shù):粉塵濃度<200g/m3,噪音<150db;爐內(nèi)溫度<2000℃,爐壁溫度<300℃;
- 安裝條件:爐殼鋼板開孔直徑 120mm,爐壁連接基板需滿焊固定,并以耐火泥密封縫隙,基板需通冷卻循環(huán)水。
五、總結(jié)
中波紅外高溫爐內(nèi)熱成像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過 “熱輻射探測(cè) + 穿透式成像 + 智能保護(hù) + 精準(zhǔn)測(cè)溫” 的核心優(yōu)勢(shì),徹底解決了高溫爐內(nèi)粉塵遮擋、光線不足、環(huán)境惡劣等監(jiān)測(cè)難題。其穩(wěn)定可靠的性能、便捷的運(yùn)維方式、與工業(yè)自動(dòng)化的高度適配性,不僅能保障生產(chǎn)安全,還能優(yōu)化生產(chǎn)工藝、降低能耗、提升產(chǎn)品質(zhì)量,成為現(xiàn)代高溫爐生產(chǎn)不可或缺的智能監(jiān)測(cè)裝備。無論是鋼鐵、冶金、化工等行業(yè)的高爐、窯爐,還是其他高溫工業(yè)爐體,該系統(tǒng)都能提供全方位的監(jiān)測(cè)解決方案,助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)。
標(biāo)簽: 中波紅外熱像儀