热风炉测温方案

1、概述

热风炉是为高炉加热鼓风设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。现代高炉多采用蓄热式热风炉，其工作原理是先燃烧煤气，用产生的烟气加热蓄热室的格子砖，再将鼓风站送来的冷风通过炽热的格子砖进行加热.。将热风炉轮流交替地进行燃烧和送风，使高炉连续获得高温热风。热风炉拱顶的温度，是安全、准确操作热风炉的重要数据。

传统热风炉温度的检测是通过热电偶来测量，采用铠装式双铂铑热电偶或其它热电偶，通过测量保温墙的温度，间接地控制热风温度。

热风炉耐火材料内衬在高温、高压环境下，工作条件十分恶劣。热电偶对使用环境的要求和本身结构的限制，在温度变化频繁压力波动大和振动的场合，造成了热电偶测温不准确、反应滞后，不能准确反应炉内温度的变化。

热电偶长期工作在高温区1200℃～1400℃，热电偶接线盒所处环境温度亦高达100～120℃，致使电偶的使用寿命很短，从几周到几个月不等。增加了使用成本和维护工作量。

为了克服上述缺点，设计出热风炉专用红外测温系统能很好地解决了以上问题，可确保红外测温系统在复杂的环境下可靠工作。

2、系统框图

我公司针对冶金行业热风炉应用场合，开发出适用于此环境的双色红外测温仪。设计配置了带有密封隔热视窗，专用保护装置。主装置采用法兰连接(可根据用户要求定制)，能很方便地连接到拱顶或旁侧的设备上。独特的脏镜头警告功能，能保证设备连续可靠的工作。

红外测温仪通过测量格子砖的温度来确定热风的温度，红外测温仪输出与温度对应的4-20mA电流信号或RS485信号，给计算机或记录仪进行处理。双色红外测温仪能减少发射率不同、测量现场的灰尘、水汽和雾气、距离的变化和物体局部被遮挡等因素，对被测温度的影响。能够增加系统的可靠性和减少用户的维护量。

3、产品特点

◇ 测温范围600℃～1800℃

◇ 测温精度0.5%,重复精度为2℃，分辨率0.1℃

◇ 响应时间5ms～99.99s可调

◇ 采用手动可调焦镜头，标准焦距0.35m至无穷远，

◇ 对探测器采用PID恒温控制，自带全量程温度补偿，避免了环境温度对测量精度的影响。

◇ 兼具双色和单色测温功能

◇ 采用目视瞄准，清晰显示被测目标的位置及大小

◇ 采用工业级OLED屏为显示界面，人机界面友好

◇ 丰富的外设接口：2路独立的模拟量输出、2路报警输出、1路电平输出以及1路RS485通讯接口。

◇ 软硬件等抗干扰设计提高系统稳定性，可抗2500VDC脉冲群干扰

◇ 内置调角机构(安装角度可以微调)、球阀(方便用户使用和维护)、安装法兰、单向阀(防止高温气体反串)。

◇ 10m厚耐高温石英保护镜片、带镜片加热功能(防止镜片结露，避免水蒸气对测量温度的影响)。

◇ 脏镜头警告功能，设备的镜头太脏时，提前发出警告，保证设备连续可靠的工作。

◇ 整套结构采用不锈钢304制作，部分材质采用316L(提高设备抗腐蚀能力)，整套设备坚固耐用。

◇ 设计寿命5-10年，降低了设备的使用成本。

4、双色测温仪与单色测温仪比较的优势

双色测温不会随物体表面的状态而变化(表面粗糙度不一样、或表面的化学状态不一

样)，不会影响测温的准确性，而单色测温仪就会有影响。

测温仪的光学部分如玻璃，在使用一段时间后会留下一些灰尘，空气中有水、气、油等，都会使发射率系数降低，所以单色测温仪在此时测量温度会降低。双色测温仪是通过测量物体在特定的两个波段范围内的比值，当出现灰尘、水汽等，所测得的两个波段范围内的信号同时下降，相除以后，比值不变。但这并不指使用双色测温仪就不需要进行维护，灰尘、水汽等太脏时，仍需擦拭玻璃。

单色测温仪不能测量比视场范围小的物体。当目标不能充满视场时，会使测量温度低

双色测温仪能测量比视场范围小的物体。

双色测温仪能够消除水汽、灰尘、检测目标大小变化、部分被遮挡、发射率变化等的影

响，双色测温仪测量绝大数灰体材料时不需要修正双色系数，双色测温仪测量一个区域内最高温度的平均值。

思捷光电的双色红外测温仪可以克服严重水汽、灰尘、检测目标大小变化、部分被遮挡、发射率变化等的影响，即使检测信号衰减95%，也不会对测温结果有任何影响。独特的软件算法，可以克服氧化层的影响。软硬件设计，适用于百万倍动态信号的处理，可以满足用户对仪器精度、重复性、等各方面的要求。

5、系统配置清单

注:可根据用户需要，增配声光报警器、光电隔离型RS485转USB转换器，彩色无纸记录仪、工控机。供电电源DC24V/2A以上（加热线圈的功率为10W，声光报警器的功率为10W，测温仪的功耗为5W，整套设备采用DC24V供电，提高系统的安全性）。

6、系统参数

（1） 测温仪技术参数

（2）接线表

多种方式16Bit模拟量输出为：（4～20）mA、（0～20）mA、（0～5）V、（0～10）V可选，默认为（4～20）mA。PNP输出为脏镜头警告。

(3)法兰盘安装尺寸

适用于DN40或DN50的不锈钢法兰盘，优先选用DN40法兰盘。

(4)主机结构图 

（5）主机加接线盒

7、系统配置要求

目前，热风炉用红外测温仪有两种安装方式，一种从拱顶安装对准格子砖，另一种安装在旁侧对准格子砖。根据用户工艺要求，确定安装方式，以及大致的安装角度。确定测温仪连接口与热风炉连接口法兰的尺寸。根据要求配置：

(1)冷却气源：压力为0.1MPa，φ10(外径)软管与测温仪连接。

(2)吹扫气源：压力为0.5MPa，清洁仪表气源，φ12mm(外径)金属光管连接，压力必须大于热风炉内压力。

(3)气源系统件包含减压阀、过滤器、压力表，可根据现场要求配置，不用吹扫气源时，气源系统件不需安装。

推荐产品选型:

STRONG-SR-6016热风炉红外测温仪机芯。

BFS-STRONG-SR-6016用于热风炉温度的检测。

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