熱風爐拱頂紅外測溫系統
GHGP熱風爐紅外測溫儀
唐山冠亞工控設備有限公司
一、概述
熱風爐是為高爐加熱鼓風設備，是現代高爐不可缺少的重要組成部分。現代高爐多采用蓄熱式熱風爐，其工作原理是先燃燒煤氣，用產生的煙氣加熱蓄熱室的格子磚，再將鼓風站送來的冷風通過熾熱的格子磚進行加熱.。將熱風爐輪流交替地進行燃燒和送風，使高爐連續獲得高溫熱風。熱風爐拱頂的溫度，是**、準確操作熱風爐所必需的重要數據。
1、 傳統熱風爐溫度的檢測是通過熱電偶來測量，采用裝配式鉑銠—鉑熱電偶或雙鉑銠熱電偶，通過測量拱頂保溫墻的溫度，間接地控制熱風溫度。
2、 熱風爐耐火材料內襯在高溫、高壓環境下，工作條件十分惡劣。熱電偶對使用環境的要求和本身結構的限制，在溫度變化頻繁壓力波動大和振動的場合，造成了熱電偶測溫不準確、反應滯后，不能準確反應爐內溫度的變化。
3、 熱電偶長期工作在高溫區1200℃～1300℃，熱電偶接線盒所處環境溫度亦高達100～120℃，致使電偶的使用壽命很短，從幾周到幾個月不等。增加了使用成本和維護工作量。
4、 為了克服上述缺點，本公司設計生產的熱風爐紅外測溫系統能很好地解決了以上問題，可確保紅外測溫系統在復雜的環境下可靠工作。
我公司針對冶金行業熱風爐應用場合，開發出適用于此環境的雙色紅外測 溫儀。設計配置了帶有密封隔離視窗，專用保護裝置。主裝置采用法蘭連接（可根據用戶要求定制），能很方便地連接到拱頂上。
紅外測溫儀通過測量格子磚的溫度來確定熱風的溫度，紅外測溫儀輸出與溫度對應的4-20mA電流信號，給計算機或記錄儀進行處理。雙色紅外測溫儀能減少發射率不同、 測量現場的灰塵、水汽和霧氣、距離的變化和物體局部被遮擋等因素，對被測溫度的影響。能夠增加系統的可靠性和減少用戶的維護量。
二、產品技術參數
1、 雙色紅外測溫儀
（1）接線表
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棕
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紅
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橙
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黃
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綠
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藍
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紫
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灰
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白
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黑
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粉紅
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淺藍
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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10
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11
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12
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+24V
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0V
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多種方式
模擬量
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(4～20)
mA
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輸出信
號地線
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PNP
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COMH
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NOH
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COML
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NOL
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A
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B
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電源輸入
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模擬量輸出
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對0V
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上限報警輸出
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下限報警輸出
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RS485通訊接口
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多種方式16Bit模擬量輸出為：（4～20）mA、（0～20）mA、（0～5）V、（0～10）V可選，默認為（4～20）mA。
（2）技術參數
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型號
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GHGP-4BID
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測溫范圍
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700℃～1500℃
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探測器
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Si/Si（疊層硅）
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工作波長
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波長1：（0.7～1.08）μm，波長 2：1.08μm
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主要應用
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熱風爐、熱軋、線棒材、金屬鍛造、鑄造、感應加熱、溶化的玻璃、水泥窯、半導體
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距離系數
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100：1
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測量距離
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0.45m至無窮遠可調
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測量精度
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±0.5%tm℃（tm為測溫范圍上限值）
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分辨率
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0.1℃
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重復精度
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±2℃
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單色系數
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0.100～1.000，步距0.001可調。
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雙色系數
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0.850～1.150，步距0.001可調。
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響應時間
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*快10ms，可以調節
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信號處理
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峰值、谷值、平均值，環境溫度過高過低報警，單色、雙色可切換，掉電保護等功能
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輸出
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模擬量16bit輸出（4mA～20mA、0mA～20mA、0V～5V、0V～10V可選）
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模擬量12bit輸出4mA～20mA
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報警輸出：上限、下限報警輸出
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PNP電平輸出
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RS485輸出，可實現參數修改，數據記錄和查詢等功能
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顯示方式
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采用工業級自發光OLED顯示屏
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供電電源
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DC（20～30）V，帶過壓、過流、短路保護，功耗：5W（24V@200mA）
內置EMI濾波器，可抗2500VDC脈沖群的干擾。
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預熱時間
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內置恒溫加熱器，通電10min后測溫
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瞄準方式
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采用目鏡瞄準
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接口
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采用binder密封插頭和12芯高溫屏蔽電纜（長度2.5m）
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使用環境
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不帶水冷：-30℃～+55℃，吹掃壓力為0.1MPa，流量為6L/ min
帶水冷：-30℃～+120℃， 冷卻水壓力為0.2MPa，流量為2L/min
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防護等級
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IP65
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2、 結構圖
（1）法蘭盤安裝尺寸
適用于DN40或DN50的不銹鋼法蘭盤，優先選用DN40法蘭盤。
（2）主機結構圖
紅外測溫儀安裝調試與維護
1、安裝
目前，熱風爐用紅外測溫儀有兩種安裝方式，一種從拱頂安裝對準格子磚，另一種安裝在旁側對準格子磚。
（1）用戶應根據工藝要求，確定安裝方式，以及大致的安裝角度。確定測溫儀連接口與熱風爐連接口法蘭的尺寸。
（2）根據要求配置：A冷卻氣源：壓力為0.1MPa，φ8(外徑)軟管與測溫儀連接。B吹掃氣源：壓力為0.5MPa，清潔儀表氣源，φ12mm(外徑)金屬光管連接，壓力大于熱風爐內壓力。C氣源系統件包含減壓閥、過濾器、壓力表，可根據現場要求配置，不用吹掃氣源時，氣源系統件不需安裝。
（3）機械安裝
根據熱風爐的工藝要求，選取爐內壓力較小的時候進行安裝，也就是在燃燒還沒有結束時，為防止安裝過程中的意外，不應選取在送風的過程中進行安裝，因為此時的爐內壓力較大，安裝不密封時，高溫氣體會跑出來。
A 確認測溫儀與熱風爐法蘭的連接口尺寸是否吻合。檢查測溫儀的石英玻璃有無破損，安裝時，需將測溫儀的閥門關閉，也就是與腔體成90°的位置。
B 準備好測溫儀與熱風爐法蘭連接口之間的耐高溫石棉，為防止泄漏，*好在兩者之前涂上耐高溫漆。用4－φ16的螺釘將兩者連接好，螺釘長度根據需要配置。
C 確認吹掃氣源是否安裝，壓力為0.5MPa，不用時外置一個小閥門和一個塞子將吹掃氣源關死。
D 裝上冷卻氣源的管子，壓力為0.1MPa。有條件的，可以將冷卻氣源改為水冷卻。
E 其它測溫儀的機械組件，在出廠時已安裝好。
2．調試
（1）機械調試
A 檢查機械安裝是否正確，如果是正確的，可以打開大閥門，重新安裝。
B 根據工藝要求，確定被測目標的大概位置。顯示面板上有信號強度指示功能。通過角度調節補償裝置進行角度調節，確定測量目標的*佳位置。
C 以下參數對旁側測溫儀的參數進行了優化。
在熱風爐應用上應選擇雙色測溫模式，這樣可避免長期使用后，鏡片灰塵等對紅外測溫儀的影響。
以下參數設定好后，就不需要更改。如測溫儀損壞后，重新更換的測溫儀只需設定到以上的值就可以了。參數修改后，自動存儲下來，掉電后，數據不會丟失。
D 參數的設置，參見參數設置說明書。
E 尋找測量點的位置，確定斜率系數。
應根據工藝的要求，選擇測量點的位置，通常測量的是熱風爐的*高溫度，也就是熱風爐拱頂的*高溫度,測量位置的調整可通過角度補償來完成。
先將測溫儀調到單色測溫模式，調節角度補償裝置，使單色測溫模式測量到的溫度為*高。然后切換到雙色測溫模式。
對準測量點后，確定一個很重要的參數斜率系數，這個參數在用于熱風爐時，雙色斜率系數已經確定為1.000，一般情況下不需要更改。系數的確定也可以通過與熱電偶測量到的溫度值來作對比。熱電偶測量的溫度值與紅外測溫儀測量的溫度值不一致有以下幾方面的原因。測量介質不同（熱電偶測量的是拱頂熱空氣的溫度；而紅外測溫儀測量的是拱頂耐火磚的溫度），測量點不同（熱電偶測量的是拱頂熱空氣小范圍的平均溫度；而紅外測溫儀測量的是拱頂耐火磚某一范圍的平均溫度，比熱電偶測量到的目標大）；響應時間不一致（測溫儀的響應時間比熱電偶快得多）；測量點不可能正好是同一位置等。所以熱電偶測量到的溫度與紅外測溫測量到的溫度不可能完全一致。
3．維護
（1）定期擦試石英鏡片
使用一段時間后，由于熱風爐中有灰塵，在鏡片上留下灰塵，有水蒸氣時，鏡片上會結露。使用吹掃氣源時，吹掃氣源不干凈會冷源中有雜質和油污，會留下灰塵。
由于雙色測溫與單色測溫的原理不同。雙色測溫是通過測量相鄰波段紅外輻射能量的比值來決定溫度。有一些灰塵，并不影響測溫的準確性。單色測溫是通過測量目標在某一波段輻射的紅外輻射能量大小，有灰塵時會造成信號衰減，所以應保持鏡片干凈。
更換鏡片時，關閉大閥門，取下測溫儀（電器部分）。用內六角扳手將鏡片的固定螺釘取下來，擦試干凈。擦試干凈后，重新安裝好，裝上測溫儀，打開大閥門。
一般維護周期在二個月左右。
（2）檢查冷卻氣源，吹掃氣源是否開啟，流量是否足夠。
（3）檢查測溫儀的表面溫度，當溫度＞50℃，應想辦法進行冷卻，改用冷卻水或渦流制冷進行冷卻。
（4）檢查連接口及機械裝置有無漏氣。
（5）測溫儀有異常波動，或與熱電偶相差較多。應檢查鏡片是否干凈，各項參數是否正確，必要時可與廠家聯系，修改部分參數。
