Kā karstās velmēšanas procesā izmanto infrasarkano termometru?
Kā infrasarkanais termometrs tiek izmantots karstajā velmēšanā?
Jinan Iron and Steel Co., Ltd. ir daļēji nepārtraukta velmēšanas ražošanas līnija ar gada produkciju 2,5 miljoni tonnu. To galvenokārt veido: divas staigājošas sildīšanas krāsnis, četru rullīšu reversīvās rupjmašīnas ar priekšējo vertikālo veltni un lidojošās šķēres. Tas sastāv no sešstāvu apdares velmēšanas vienības, sloksnes laminārās plūsmas dzesēšanas ierīces, diviem spoles, tērauda spoļu transportēšanas sistēmas un citām iekārtām. Lai izmērītu tērauda detaļu virsmas temperatūru un kontrolētu velmēto detaļu kvalitāti, infrasarkanie pirometri ir uzstādīti četros punktos, proti, rupjā velmēšanas izejā, apdares velmēšanas ieejā, apdares velmēšanas izejā un spoles ieejā.
1. Pamatprincipi
Visi objekti ar temperatūru virs nulles pastāvīgi izstaro infrasarkanā starojuma enerģiju apkārtējā telpā. Objekta infrasarkanā starojuma raksturlielumi: starojuma enerģijas lielums un sadalījums pēc viļņa garuma ir cieši saistīts ar tā virsmas temperatūru. Tāpēc, mērot infrasarkano enerģiju, ko izstaro pats objekts, var precīzi izmērīt tā virsmas temperatūru. Tas ir objektīvs pamats, uz kura balstās infrasarkanā starojuma temperatūras mērīšana.
Infrasarkanais termometrs, kas pazīstams arī kā infrasarkanā starojuma temperatūras mērīšana, ir tehnoloģija, kas objekta temperatūras mērīšanai izmanto infrasarkano starojumu, ko izstaro pats objekts. Infrasarkanais starojums jeb infrasarkanie stari ir elektromagnētiskais starojums ar viļņa garumu no 0,76 μm līdz 1000 μm. Ideālam melnam ķermenim visu puslodes telpā izstaroto viļņu garumu kopējā starojuma jauda uz virsmas laukuma vienību (ko dēvē par kopējo spožumu vai starojuma intensitāti) ir 4 reizes lielāka par objekta temperatūru. Proporcionāli jaudai:
Mb(T)=σT4(1)
Šis ir Stefana-Bolcmaņa likums. Tostarp σ=5.6697×10-8W/m2K4 sauc par Stīvena-Bolcmaņa konstanti.
Formulu (1) izmanto faktiskajiem objektiem, un tā jāreizina ar starojuma ātrumu:
Mgb(T)=εσT4
Var redzēt, ka jebkura objekta spontānā starojuma intensitāte Mgb (T) ir saistīta ar objekta temperatūru un objekta izstarojošo spēju. Objekta izstarojuma koeficients ε ir tieši saistīts ar tā materiāla īpašībām (sastāvs, metāls un nemetāls, kristālisks un amorfs utt.), virsmas stāvokli (virsmas gludums un raupjums, oksidācijas pakāpe, piesārņojums vai virsmas pārklājums utt. .) un objekta temperatūru. Kamēr objekta izstarojuma koeficients ir izvēlēts pareizi, var precīzi iegūt izmērītā objekta faktisko temperatūru.
Infrasarkanais termometrs sastāv no trim daļām: optiskās sistēmas, noteikšanas vienības un signālu apstrādes. Optiskās sistēmas galvenā funkcija ir savākt izmērītā mērķa starojuma jaudu un fokusēt to uz infrasarkano detektoru. Infrasarkanā detektora funkcija ir pārveidot saņemto infrasarkano starojumu elektriskā signāla izvadē.
