Пирометр нь ерөнхийдөө аж үйлдвэрийн ямар нөхцөл байдалд ашиглагддаг вэ?

Инфра улаан шугаман температурын хэмжигчид аж үйлдвэрийн хэрэглээнд хүрэлцээгүй температурын хэмжилтийг хэрхэн хийдэг вэ

Хатуу нөхцөл байдалд хүрэлцээгүй температурын мэдрэгчийн шаардлага

Металл топоо, шил үйлдвэрлэх гэх мэт үйлдвэрлэлийн салбарт хүрэлцэх датчикуудыг ашиглах нь ихэнхдээ төвөгтэй байдаг. Заримдаа 1200 хэмийн дулаан, хөдөлгөөнт хэсгүүд болон химийн бодисын агрессив орчин нь эдгээр датчикуудыг бат бөх байдалгүй болгодог. Пирометр нь шууд хүрэлцэх шаардлагагүй тул ажилчид цацрагийн дулааныг эсвэл хайлуулсан шилийн ойролцоох байдалыг тасралтгүй хянах боломжийг олгодог. Хүрэлцэхгүйгээр температурыг хэмжих технологийн судалгаа нь сонирхолтой үр дүн харуулжээ: хүрэлцэхгүй температурын хэмжилт ашигладаг ган үйлдвэрүүд нь термоконтакт ашигладаг үйлдвэрүүдтэй харьцулахад тоног төхөөрөмжийн гэмтэл 63%-иар бага байв. Ийм хэт элэгдэлт нөхцөлд үйлдвэрлэгчид нарийн төвөгтэй хэмжилт хийж, ажиллагааг тасралтгүй байлгах боломжтой багаж хэрэгсэл шаарддаг. Иймээс олон үйлдвэр аюулгүй байдалтай ажиллахын тулд л биш, харин тасралтгүй ажиллагааг хангах зорилгоор пирометрийг сонгож байна.

Аж үйлдвэрийн орчинд инфра улаан туяаны пирометрийн ажиллах зарчим

Инфра улаан туяаны пирометрүүд нь тодорхой долгионы урт, ихэвчлэн 0.7-20 микрометр хооронд байх объектуудаас ирэх дулааны цацрагийг барьж авч ажилладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь цацрагийг цуглуулж, тэрмопил эсвэл фотодетекторын хэсэг рүү дамжуулах оптик системтэй байдаг. Тэгэхээр юу болох вэ? Эдгээр хэсгүүд нь барьж авсан цацрагийг шууд температурын заалтанд харгалзах цахилгаан дохиунд хувиргадаг. Жишээ болгож хөнгөн цагаан бэлт хийх үйлдвэрийг авч үзье. Үйлчлэгчид пирометрүүдийг 1.6 микрометр долгионы урт дээр төвлөрүүлэн тохируулбал илүү сайн үр дүн гардаг, учир нь уур, нүхнүүд хэмжилтийг тийм ч их саатуулдаггүй. Энэ юуны тулд чухал вэ? Яагаач гэвэл олон тооны инженерийн материалууд гадаргуугийн шинж чанаруудаасаа хамааран гэрлийг өөр өөрөөр ойлгодог бөгөөд дулааныг яаж цацруулж байгаагаас хамаардаг. Тодорхой долгионы уртыг төвлөрүүлснөөр үйлдвэрлэгчид бодит нөхцөл байдалд эдгээр сорилтыг харгалзан температурын нарийн хяналт тогтоож чаддаг.

Нарийвчлалыг нөлөөлөх гол хүчин зүйлс: Цацраг идэвхжүүлэлт, долгионы урт, орчны саад

Пирометрийн ажиллагааг гурван чухал хувьсагч тодорхойлдог:

Жишээлбэл, шилний үйлдвэрлэгчид шингэн шилийн температурын хяналтыг ±0.5% нарийвчлалтай хийхийн тулд олон долгионы урттай пирометр ашиглан гэрлийг нэвтрүүлэх чадвар, гадаргуугийн ойлтотой тооцоолол хийснээр нарийвчлалыг хангаж байна. Хар биеийн цацраг идэвхтэй эх үүсгэврүүдтэй харьцуулан үнэн зөв байдлыг баталгаажуулах нь их дулааны нөхцөлд ажиллах үед найдвартай байдлыг хадгалж өгдөг.

Пирометрийг металл боловсруулах, дулааны эмчилгээний процесст ашиглах нь

Цайр ба хөнгөн цагаанын боловсруулалтын үеийн температурын даралт

Температур нь ихэвчлэн 1500 Цельсийн градусаас дээш өсдөг металл боловсруулах үйлдвэрт пирометрүүд нь нарийн хэмжилтийн асуудлыг шийдвэрлэхэд онцгой ач тус үзүүлдэг. Жишээлбэл, гангаа тайрч хэлбэр дүрс олгох үйлдвэрт, хөнгөн цагааныг шахаж гаргах процессыг дурдаж болно. Эдгээр үйлдвэрлэлийн алхамууд нь нарийн температурын удирдлагыг шаарддаг. Үндсэн асуудал нь боловсруулалтын үеэр цацрагийн утга нь ихээр өөрчлөгддөг явдал юм. Хайлш нь ихэвчлэн 0.3-0.7 хооронд, хатуу материалын хувьд 0.2-0.4 хооронд байдаг. Энэ зөрүү нь нарийн хэмжилтийн алдаа нь заримдаа плюс эсвэл минус 5 хувь байдаг контакт төрлийн системд томоохон төвөг учруулдаг. Мөн орчин үеийн нөхцөл байдал нь хүндийг нэмж байна. Жишээлбэл, усанд дүрж хөргөх үеийн уур, халуун гадаргууд дээр үүсэх исэлдсэн давхарга нь уламжит сенсорын заалтыг алдагдуулж, үйлдвэрийн операторуудын чанарын стандартыг барихыг хүндрүүлдэг.

Аннилж, товчлолт, хольцын үйл ажиллагаануудын дагуу хяналт тавих

Инфра улаан туяаны пирометрүүд нь физик шинжилгээний зондыг хэрэглэх боломжгүй байх үед ч температурыг хянах боломжийг олгодог. Жишээ нь, ган анилж хийх үед пирометрүүдийн спектрийн мужийн уншилтыг ашиглан хүнээр шалгахад зарцуулах хугацааг хүлээхгүйгээр шууд засвар хийх боломжтой болдог бөгөөд үр дүнд нь жижиг талст бүтцийн асуудал 28 хувь буурдаг. Мөн цахир хольцын үйлдвэрт 1.6 микрон давтамж дээр ажилладаг эдгээр бага хэмжээний төхөөрөмжүүд нь маш нарийн нарийвчлалтай ажилладаг бөгөөд бүх төрлийн машины чичирхийлэл, тугалган нунтаг шиг орчинд байх эд ангиудын хөдөлгөөнөөс ч гэсэн ±1 хувийн нарийвчлалыг хадгалж чаддаг.

Пирометрүүдийг PLC-тэй (Программуулдаг логик контроллер) холбох замаар битүү циклийн процесс хяналтыг нэвтрүүлэх

Орчин үеийн үйлдвэрүүд пирометрүүдийг PLC-тэй (Программуулдаг логик контроллер) хослуулан дулааны удирдлагыг автомжуулах боломжийг олгодог. Энэ нэгтгэл нь дараах боломжуудыг олгодог:

2023 оны судалгаа нь автомашины хэсгүүдийг тайрч хөдөлгөх үед цахилгаан индукцийн ороомогт мэдээллийг милисекундын түвшинд илгээх замаар дулааны давших хэмийг 35%-иар бууруулдаг гэжээ.

Шилэн төмөр бетон үйлдвэрлэхэд нарийн дулааны хяналт

Шингэрсэн шилийн температурыг спектрийн мужийн оновчтой тохируулгатайгаар хэмжих нь

Хайлсан шилний температурыг хэмжихэд термометрүүд нь төрөлхийн хүрэлцэх хэмжээний дулааныг даах чадамжгүй тул 1600 хэмийн орчим температур дээр ажиллахад маш чухал байдаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд 3-5 мкм-ийн спектрийн мужийг зориуд сонгож ажиллах үед хамгийн сайн үр дүн өгдөг. Энэ нь шатах хийгээс үүдэлтэй инфра улаан туяаны бөгөөдөлтийг үл тоомшруулж ажиллах боломжийг олгодог. Энэ арга нь шил үйлдвэрлэх үйл явцын үргэлжийн шугам дээр 1 хувийн нарийвчлалыг хангаж өгдөг. Сүүлийн судалгаа нэг сонирхолтой зүйлийг илүү тодорхой бүрдүүлжээ - спектрийн тохируулгыг өөрчлөх замаар шилний нарийн хэлбэрт температурын тогтвортой байдлыг сайжруулж болно. Үр дүнд нь, өмнөх өргөн спектрийн аргуудын хувьд оптик искривлений 40 хувийг бууруулж болно гэсэн нь Шу нарын өнгөрсөн жил хэвлүүлсэн судалгаагаар батлагдсан.

Нарийвчлалыг сайжруулахын тулд олон долгионы урттай термометрүүдийг тунгалаг материалын хувьд ашиглах

Боросиликат болон цувилгаан шилэн дэхь цацрагийн хувьд нь хэвийн пирометрүүд хүндрэлд ордог. Олон долгионы урттай загварууд нь 0.8 мкм, 1.6 мкм, мөн 2.2 мкм-д байгаа дулааны цацрагийг зэрэг харьцуулан фазын шилжилтийн үед шилнээс дайралт хүртэлх өөрчлөлтийг автоматаар засна. Энэ арга нь эмийн бодисын шилэн ампулын үйлдвэрлэлд химийн тогтвортой байдалд шаардагдах ±2°C нарийцтай байдлыг хангахын тулд хэмжилтийн алдааг 68%-иар бууруулдаг.

Төмөр замын температурыг хэмжих үед церамик бодисыг шатаах ба халаах

Орчин үеийн пирометрийн массив нь 20 метрийн инженерийн төмөр замын дулааны эгц байдлыг хянах боломжийг олгодог бөгөөд церамик бүтээгдэхүүний хэлбэрээ алдах хүйтэн цэгүүдийг илрүүлдэг. Тайл бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд 5 секунд тутамд бодит цагийн хяналт тавих нь шилийрэх үед үүсэх гаж хэлбэрийг урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг бөгөөд 1,250°C хамгийн дээд температурыг ±5°C-ийн нарийцтай байдлын хүрээнд барих боломжийг олгодог.

Өндөр температуртай орчинд итгэл үнэнтэй хэмжилт хийхийн тулд калибровка болон тохируулах стратеги

Хар цацрагийн эх үүсгэврүүдийн хувьд улирал тутам үнэн зөв байдалд нь тохируулга хийснээр линзэн дүүргэгдсэн ч пиранометрийн нарийвчлал хангагдана. Инженерүүд 30° тохируулгын лазерыг цэвэрлэх агаарын системтэй хослуулан ашиглан оптик тодорхой байдалд хүрэх бөгөөд шилэн хөвөн үйлдвэрлэлийн шугамд 99.3% ажиллагаа баталгаажуулна. Тохируулга боломжтой цацралтын тоон утга (0.20–0.95 завсар) нь энгийн төмөр боловсруулах болон шилтэй гел хүртэлх олон төрлийн материалыг хамруулна.

Өндөр хурдны болон хүнд инженерийн үйлдвэрлэлийн процессын пиранометрүүд

Ролл-р-ролл давхарга өнгөрүүлэх болон хуванцар үйлдвэрлэхэд бодит цагт хянах

Температурыг хурдан өөрчлөх шаардлагатай үед пирометрүүд маш сайн ажилладаг. Жишээ нь, цаасны хуванцар хучилт эсвэл хурдан хурдтайгаар хайлмал байдалд оруулж буй үед. Полимерт ажиллах үед инфра улаан туяаны эд ангиуд нь цоргоны чухал цэгүүд дээрх хайлмал температурыг дунджаар нэг хувийн нарийвчлалтайгаар хянах боломжтой юм. Энэ нь операторууд материал хурдан хөргөхийг хүссэн үед хугалах эсвэл хүссэн бүтэцгүй кристаллын бүтцийг үүсгэхээс сэргийлэх боломжийг олгодог. Хурдны талаар ярихад, металл хучилтын үйл ажиллагааны үед эдгээр төхөөрөмжүүд нь 300 метр/минут хурдтайгаар хөдөлж буй үед суурь материал дээрх температурыг хянах боломжтой. Энэ нь термоконтакт байгууламжийн хариу үйлдэлд ихэвчлэн нэг эсвэл хоёр секунд шаарддагаас хамаагүй хурдан байдаг.

Амьсгалах, хөдөлгөөнт, исгэлэнт орчинд үзүүлэх ажиллагааны давуу тал

Хүртэлгүй пирометрүүд гурван чухал асуудлыг шийддэг:

• Борооны тэсвэр : IP67 стандарттай загварууд нь цементийн үйлдвэрт 20 мг/м³ бөөмсийн түвшинд нарийвчлалыг хадгалж байна
• Шимшигт амьдардаг боломж : Хатуу фазын загварууд нь 12 G-хүчээс илүү даавурын пресст орчинд найдвартай ажилладаг
• Хэт коррозид тэсвэртэй : Сапфирын оптик электролитийн үйлдвэрүүдийн хүчиллэг агаарыг даадаг

2023 оны талбайн судалгаагаар хатуу хэмжүүртэй сенсортой харьцуулахад хатуу орчинд калибрацийн засварын тоо 93%-аар багассан байна

Индустри 4.0 болон урьдчилан сэргийлэх засварын үйл ажиллагаанд зориулсан утасгүй пирометрийн сүлжээ

Үйлдвэрлэгчид томоохон инженерийн талбайнууд дээр температурын хяналтын системийг бүрдүүлэхийн тулд LoRaWAN холболттой цахилгаан батарейт пирометрүүдийг бүхэлд нь ашиглаж байна. Эдгээр сүлжээнээс цуглуулсан мэдээлэл нь хайлшилтийн үйл ажиллагааны үед халаагуур материалын элэгдлийг хэдэн долоо хоногийн өмнөхөөс цааш таамаглах чадвартай урьдчилан таамаглах загваруудад орж байна. Жишээ нь, Германы нэг автомашины үйлдвэрт утасгүй температурын датчикуудыг нэвтрүүлснээр дулааныг холбогч үйлдвэрлэлийн зогсолтыг гуравны хоёроор бууруулжээ. Тэдгээрийн тайлангаар жилд дөрөв зуун мянга ам.долларыг хэмнэсэн байна.

Хүрэлцэх датчилагчийн эсрэг пирометрийг яагаад сонгох вэ? Харьцуулах давуу тал болон хөрөнгө оруулалтын өгөөж

Хөдөлгөөнт эсвэл идэвхитэй орчинд термоконтактын дутагдал

Термоконтакт бүхий хэмжигч багаж химийн үйлдвэрлэл, хурдан металл боловсруулах үйлдвэрт ажиллахдаа томоохон сорилтотой тулгардаг. Гадаргуутай шүргэлцсэн үед хэмжигчийн нарийвчлал 15-20% буурч, жилд дунджаар 18,000 ам.долларын зардал гардаг.

• Хэмжилтийн саатал (3-8 секунд) хурдан үйлдвэрлэлийн шугам дээр
• Аюултай хамгаалал хайлуулсан металл, эсвэл хөнгөн цөлөөт орчинд хянах үед
• Механик элэгдэлд ихээр солих шаардлагатай бөгөөд үйлдвэрт жилд дунджаар $18,000 ам.долларын зардал гардаг

Пирометртэй ажиллах үед нарийвчлал, аюулгүй байдал, зогсолтгүй ажиллагаа

Орчин үеийн инфра улаан туяаны пирометрүүд байлан хэмжиж ажилладаг тул термоконтактын дутагдалтай талуудыг арилгадаг. Цацаргаа цацруулах замаар температурыг хэмжихэд гурил үйлдвэр, шилний дулааны аж ахуйн 5 жил дотор ±0.5% нарийвчлалтай байна. Үндсэн давуу талууд нь:

• Механик элэгдэлгүй бөмбөлгөөс эсвэл элэгдлээс хамгаалагдана
• Битүү температурын хяналтын системд 0.1 секундийн хариу үйлдэл бүхий бодит цагийн хэмжилт
• конвейр систем дэх давхар халалтаа илрүүлж үйлдвэрийн ажиллагааны зогсолтыг 40%-иар бууруулна

Нийт өртгийн баталгаажуулалт: Аж ахуйн нөхцөлд пирометр худалдан авалтыг батлах

Пирометрүүд нь холболтын датчидтай харьцуулахад анхны зардал өндөр байдаг (2000–8000 доллар vs 300–1500 доллар), харин эргэлтийн хувь нь 12–18 сарын дотор харагддаг:

Пирометр ашигладаг уурхайн цехүүд нь цайр түрхэх үйлдвэрт чанарын буруу бүтээгдэхүүний тоог 23%-иар бууруулж, церемикийн шахмалын тулд нарийн температурын зохицуулалтаар энерги хэмнэсэн байдаг.

Түгээмэл асуултууд (FAQ)

Пирометр гэж юу вэ?

Пирометр нь хэмжих зүйлтэй шууд физик хүрэлцэхгүйгээр өндөр температурыг хэмжихэд ашигладаг багаж юм.

Пирометрүүдийг аж ахуйн нөхцөлд хүрэлцээтий сенсоруудаас яагаад илүүд үздэг вэ?

Пирометрүүд нь тасралтгүй, хүрэлцээгүй температурын хэмжилт хийх боломжийг олгодог бөгөөд экстремал нөхцөлд хүрэлцээтий сенсоруудаас илүү найдвартай бөгөөд элэгдэлд бага өртөмтгөй байдаг.

Пирометрүүд температурыг яаж хэмждэг вэ?

Пирометрүүд нь объектоос цацаргасан инфра улаан туяаг илрүүлээд температуртай холбоотой цахилгаан дохиу болгон хувиргадагаар температурыг хэмждэг.

Пирометрүүдийн нарийвчлалыг юу нөлөөлдөг вэ?

Пирометрүүдийн нарийвчлал нь цацаргалтын чадвар, долгионы урт сонгох, хүрээлэн буй орчны нөлөөлөл жишээ нь тоос, хийнүүдээр нөлөөлөгдөж болно.

Пирометрүүд хэзээ чиглүүлэх шаардлагатай вэ?

Пирометрүүд нь ерөнхийдөө хагас жил тутам чиглүүлэх шаардлагатай байдаг бол термокуплууд шиг хүрэлцээтий сенсоруудад сар бүр чиглүүлэх шаардлагатай байдаг.