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新型光学测温仪在铸造中的应用

发布时间:2013-10-16 点击量:2325

  NH-GSM光学测温仪在精密铸造车间的应用

一、现用测温方式存在的问题

当前铸造行业中采用的测温方式可分为以热电偶为代表的各种接触式测温和近些年发展起来的非接触式红外线测温等方式。

接触式测温方式采用铂铑热电偶和许多类同于它的各种K型热电偶、纸筒测温管等,他们都采用同一方式,让热电偶插入到热源中产生电位差,用导线连接反应到仪表指示出来,达到测温目的,但在铸造车间使用时有以下几点不足:

  1. 成本高,且耗费能源。每测一次成超过3元,年使用成本近万元。
  2. 操作不方便,测量需要人工操作,作业时火星四溅,存在安全隐患。
  3. 使用方式不适用铸造车间,由于热电偶测量的是某个静态点的温度,而铸造过程中金属液体是一个升温的过程,热电偶测量的时候往往是目标温度还没到,或者已经超过目标温度,再由炉工依据经验升温或降温,导致可能产生的二次测温和铸造成本的增加。    

 4.  由于必须接触高温热源,容易因为使用不当而导致测温仪故障率高发。

近些年发展起来的非接触如便携、在线式红外测温仪,因为它采用确定辐射波强度(功率)的方法来表示相对应的温度,所以与辐射波传输介质有关,与发热体材料和面积有关,与测温时探头与目标之间距离有关。在实际使用中存在以下问题:

      1.       测温仪安放距离的远近所测温度不一。

      2.       熔化的金属材料不同测得温度不同。

      3.       同炉金属液所测位置不同温度差异较大。

      4.       受炉前环境温度影响较大。

以上两类测温仪都存在着不同程度的不稳定性,不便捷性,不可靠性等缺点。随着科学技术的不断发展,由南京宁华分析仪器有限公司研制出品的第三代新型GSM光学测温仪克服了之前接触式与红外测温仪的不足,具有新颖的原理和先进实用的功能。

 

二、NH-GSM技术创新点

NH-GSM光学创新型测温仪的原理是:当一个物体被加热时,它不断地向空间或周围介质辐射特征波,特征波的峰值波长与温度的关系可从维恩定律得到,即l=0.2897/(273+℃),当温度升高时,峰值波长向短波方向移动,例如0℃时为10.61mm;1000℃时为2.28mm;2000℃时为1.27mm,特征波从设备内部光纤的一端传输到另一端,由于光纤的另一端连接着一个检波器即衍射光栅,从光栅上出来0级、1级、2级条纹……,这样很方便地检出了对应温度的特征波。然后连接光电探测器,输出随着温度变化的频率信号,即得到了数字输出的温度信号,连接二次仪表或计算机即显示被测温度值。

由于每一个温度对应着一列幅射能力zui强的特征波,又由于每一个辐射波的波长在各种不同的传播介质中是不变的,因此测定特征波的波长即可确定被测物的相应温度。

 

三、GSM光学测温仪操作步骤

 

1确定安装位置

当对测温仪(如图)进行安装时,①将测温探头正对炉口,把信号处理单元固定安装在操作平台上或总控制柜内。若需多点测量,可分别安装多台测温仪;如果用户想节约成本,只用一个测温探头时,建议用户设计一个小型微调测试台装置。②打开激光按扭开关,将激光对准炉口中心位置后,锁紧测温装置固定螺丝。③如果现场环境温度高于80度,需加装风冷装置。

   2.电气连接图

测温仪可与显示仪表、显示大屏、或计算机由电缆按照厂家提供接线

图实现连接,且必须在断电情况下进行操作。检查各接线端子无误后(如图)

方可通电。技术人员不用到车间从计算机屏幕上即可实时监测每炉的生产过

程,达到事前检验、实施控制,稳定质量的目的。

   3.工艺参数调节

根据生产过程,通过修正工艺参数调节开关,即可准确对该炉口温度进行时

时监控。实现浇注温度的测量。

 

四、GSM光学测温仪指导生产的效果及其所发挥的作用

 1.提高铸件质量。

由于金属液体温度得到适时控制,以前的较低温度浇注现象被克服,铸件的欠铸、冷隔被克服。由于脱氧,打渣到浇注严格按工艺温度操作,铸件的夹渣、气孔得到防止。阻止了过高温度浇注,保证型壳表面层不过烧,克服了铸件表面的毛刺、铸瘤、铁豆现象,减少了打磨量。

2.实现,节能。

由于实现了实时显示温度,因此,铁水温度一到工艺要求,可以立即出炉。大屏幕显示,可以加强浇铸工和炉工配合作业。使得生产过程“省时,省电”,在提高生产效率的同时还能节约电费;光学测温仪非接触工作,无任何耗材费用。

3.替代监工

可以通过连接电脑,记录中频炉内所有温度,便于监控夜班工作情况。

4.改进工艺

当某一批货有质量瑕疵时,可以通过电脑查询当时的温度控制情况,以便改进工艺标准,提高产品质量。

5.增加企业回报。

在生产过程中,多少总会由于温度控制不好而导致整炉甚至整批产品报废。减少报废,才是的回报。

6提高企业形象。

使用高科技检测设备以提高企业形象,增加客户的信任,从而达到提高业务水平的目的。

7保障安全生产。

有了测温仪,一方面不用因为“能看懂温度”的老工人请假而无法开工,另一方面可以减少对老工人的依赖。

五、结论:

1新型的GSM光学测温仪克服了传统测温仪的不足,测温精度高,重复性

好,反映速度快,操作便捷携。

2GSM测温仪还是锻造、热处理、真空炉、定向炉、单晶炉等其它热加工行业较理想的非接触测温、控温装置,并得到较好的应用。

3GSM测温仪的使用提高了铸件质量,减少了夹渣、气孔、欠铸的产生。提高铸件的合格率,节省了生产成本,给企业带来了显著经济效益。

                              NH-GSM光学测温仪和热电偶应用及成本对比

 

光学测温仪

大屏幕接触式测温仪

购买成本

18800元

4500元

便捷度

很方便

很不方便,每次要工人操作。

使用成本

无使用成本

一套炉一晚开8炉,一年开炉300天计2400炉,所需热电偶zui低成本2400×3=7200元。

理论误差

0.5%

0.5-1%

应用误差

在线检测,到达目标

温度立即出炉,因此

无应用误差。

工人操作时候检测的温度往往

高于或低于目标温度。检测后

再由工人凭经验升温或降温,实际应用误差比较大

节能环保

在线检测,到达目标温

度立即出炉,可以起到

节能节电节时的作用。

无该功能

安全性能

很好

使用时候火星四溅,浙江玉环

曾经出现灼伤炉工眼睛的严重事故,厂方承担高额赔偿

电脑连接

监督功能

测量方式

连续测量温度变化

只能测一个点

 

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