Zarówno skanery liniowe na podczerwień, jak i kamery termowizyjne są coraz częściej wykorzystywane w przemysłowych zastosowaniach termowizyjnych, jednak w przypadku niektórych zastosowań preferowane są skanery liniowe na podczerwień.

Najpierw rozważymy więcej o skanerach liniowych na podczerwień i kamerach termowizyjnych.

Skanery liniowe na podczerwień
Standardowy tryb pracy skanera liniowego na podczerwień wykorzystuje okresowe odchylanie toru optycznego tylko jednego bardzo szybkiego i bardzo dokładnego detektora punktowego w postaci linii skanowania. W kącie skanowania 80° (+/- 40°) tworzona jest zamknięta linia do rejestracji profilu temperatury mierzonego przedmiotu.
W przypadku ruchomych celów, takich jak walcowanie stali, daje to termogram o wysokiej rozdzielczości (pomiar temperatury powierzchni).

Modele  serii skanerów liniowych AMETEK Land LSP-HD rejestrują temperatury 1000 nakładających się punktów pomiarowych na skan z w pełni cyfrowym skanem z częstotliwością do 150 Hz. Linia skanowania może zostać podzielona na poszczególne strefy, a te wartości stref można wykorzystać do kontroli i dokumentowania procesów termicznych.
Główną zaletą skanera liniowego LSP-HD jest to, że każdy punkt linii pomiarowej jest rejestrowany przez ten sam chłodzony detektor podczerwieni, aby zapewnić najwyższą możliwą jednorodność pomiaru. Jednorodność w obrębie skanów zależy wtedy głównie od powtarzalności (typ. <0,5 K).

Szczególnie w zastosowaniach, w których względny rozkład temperatury mierzonego obiektu ma tylko bardzo małe tolerancje, np. w celu zmniejszenia naprężeń wewnętrznych lub zmian grubości, fundamentalne znaczenie ma zapewnienie wysoce jednorodnego wykrywania profilu temperatury w tych procesach. 

Kamery termowizyjne
Przemysłowe kamery termowizyjne i systemy obsługują  różne zakresy temperatur i zoptymalizowane zakresy spektralne w celu dostosowania do konkretnych zastosowań.

Zasada działania tych kamer termowizyjnych jest podobna do kamer wizualnych (np. kamer CCD/CMOS) opartych na odpowiednim zintegrowanym detektorze, który jest zaprojektowany jako tak zwany detektor FPA (Focal Plane Array). Choć obecne modele smartfonów mają aparaty z 12 milionami lub nawet większą liczbą pikseli, liczba pikseli detektorów podczerwieni – w zależności od rodzaju detektora – jest ograniczona.

Aby zapewnić radiometryczną (zgodną z krajowymi normami, takimi jak UKAS lub PCA) kamerę termowizyjną, wymagana jest odpowiednia siła sygnału dla każdego pojedynczego piksela. Z tego powodu obecne detektory podczerwieni mają stosunkowo niską rozdzielczość pikseli, wynoszącą 384x288 lub 640x480 pikseli, przy czym w niektórych skrajnych przypadkach stosuje się 1024x768.

Poszczególne piksele w takich detektorach FPA nie są w 100% równe, co oznacza, że ​​generowany sygnał elektryczny, który jest przekładany na zmierzoną temperaturę, może się również różnić podczas pomiaru powierzchni o absolutnie jednorodnej temperaturze. Na przykład z detektorem 640x480 pikseli jest ponad 300 000 pikseli.

W przypadku kamer termowizyjnych AMETEK Land przeprowadzamy zaawansowaną, pełną kalibrację radiometryczną całego detektora, kalibrując każdy piksel w celu zapewnienia dokładnych i identyfikowalnych wyników. Podczas tej kalibracji obrazy są rejestrowane i wyświetlane w rozszerzonym protokole kalibracji w celu udokumentowania jednorodności obrazu termowizyjnego.

Należy zauważyć, że sygnał poszczególnych pikseli kamery kamery termowizyjnej względem siebie - w ramach kalibracji kamery - może różnić się w zakresie specyfikacji kamery.

Ponieważ praktycznie każdy piksel reprezentuje „oddzielny detektor”, dokładność pomiaru kamery termowizyjnej może w rzadkich najgorszych przypadkach prowadzić do dwukrotnego odchylenia dokładności pomiaru. Na przykład przy niedokładności pomiaru +/- 2%, jeden piksel miałby 1-2%, a inny obok piksel 2 +% niedokładności.

Dlaczego więc używać skanerów liniowych na podczerwień AMETEK Land do zastosowań termowizyjnych o wysokiej rozdzielczości?
Do procesów wymagających bezdotykowego pomiaru temperatury w których wymagana jest bardzo duża jednorodność pomiaru na linii/obszarze pomiarowym, skaner liniowy AMETEK Land LSP-HD jest lepszy pod względem wydajności niż nawet radiometrycznie weryfikowana kamera termowizyjna.

Na przykład w zastosowaniach szkła float  w strefie Lehr bardzo ważne jest uzyskanie wyjątkowo wysokiej jednorodności w całym szkle płaskim przechodzącym przez strefę Lehr, aby zapobiec jakimkolwiek naprężeniom mechanicznym, które prowadzą do pęknięć i być może całkowitego pęknięcia płaskie szkło.


Pęknięcia w zastosowaniach ze szkłem float spowodowane niewielkimi różnicami temperatur i naprężeniami mechanicznymi

W połączeniu z odpowiednimi enkoderami LSP-HD linescanners może generować termogramy dla dynamicznych procesów, takich jak zwijanie i walcowanie, aby zapewnić dane wejściowe do zautomatyzowanych systemów sterowania i pomóc zoptymalizować przemysłowe procesy termiczne.


Obrazy termowizyjne o wysokiej rozdzielczości, tworzone z 1.000 punktów na linię, skaner liniowy na podczerwień w ruchomej stalowej taśmie

Jakie są zalety skanerów liniowych na podczerwień?
W przypadku szybkich i jednorodnych zastosowań termowizyjnych,  skanery liniowe LSP-HD są zalecane do pomiaru i analizy „rzeczywistych różnic temperatur” poruszającego się obiektu w zastosowaniach ze szkłem float, taśmami metalowymi i wielu innych .

Korzyści obejmują:

• Wysoka rozdzielczość 1000 pikseli na linię.
• Całkowite pokrycie powierzchni pomiarowej nakładającymi się pikselami.
• Do 150 Hz (linie na sekundę) – tworzy bardzo jednorodny obraz termiczny.
• Dzięki technologii skanera jednodetektorowego powtarzalność odczytu temperatury każdego piksela wynosi <0,5K – mierzone różnice są rzeczywistymi różnicami temperatur.

Skanery liniowe na podczerwień powinny być używane w aplikacjach szybkiego obrazowania termicznego, gdzie wymagany jest najbardziej dokładny i jednorodny odczyt temperatury.

POMIAR TEMPERATURY PIROMETREM W LINII DO POWLEKANIA CAL/CGL

Dokładne pomiary temperatury są niezbędne na liniach do wyżarzania, galwanizacji i powlekania oraz na liniach do obróbki stali elektrycznej/krzemowej, aby zapewnić wysoką jakość produktu i zoptymalizować wydajność procesu.

Pobierz wersję EN tutaj >

ODLEWANIE STALI  I WALCOWANIE NA GORĄCO

Udana produkcja stali wymaga dokładnych pomiarów w szerokim zakresie temperatur, w różnych warunkach. AMETEK Land jest doświadczonym dostawcą rozwiązań dla przemysłu stalowego, dostarczającym dedykowane rozwiązania do kluczowych zastosowań oraz elastyczne oprzyrządowanie, które można dostosować do konkretnych procesów. Nasze produkty wspierają kontrolę procesu, wyższą jakość, niższe emisje i większe bezpieczeństwo w całej branży.

Pobierz wersję EN tutaj >

WYBÓR PIROMETRÓW MONO, PROPORCJI LUB APLIKACJI DO ZASTOSOWAŃ DO METALI

AMETEK Land oferuje trzy różne typy pirometrów jednopunktowych – Mono, Ratio i Application – oraz wybór kilku różnych długości fal. Najlepszy wybór dla konkretnego zastosowania będzie zależeć od mierzonej powierzchni produktu i środowiska procesowego. Ekspercka wiedza na temat zalet każdego typu pirometru zapewni, że idealne rozwiązanie można zastosować w procesie pomiaru temperatury.

Pobierz wersję EN tutaj >

POMIARY TEMPERATURY CIEKŁEGO METALU 

AMETEK Land produkuje szereg specjalistycznych rozwiązań zapewniających precyzyjne, ciągłe pomiary ciekłego metalu, przy użyciu systemów bezkontaktowych opartych na pirometrze i technologii obrazowania termicznego w celu najlepszego dopasowania do każdego zastosowania.

Pobierz wersję EN tutaj >
SYSTEMY OBRAZOWANIA PROCESÓW W PODCZERWIENI DLA PIONOWYCH LINII CIĄGŁYCH PIONOWYCH

Linia ciągłego wyżarzania służy do modyfikacji struktury ziarna stali poprzez obróbkę cieplną, zmieniając właściwości, w tym twardość i wytrzymałość. Proces składa się z kilku etapów, skupiających się na kontrolowanym ogrzewaniu i chłodzeniu w celu wytworzenia stali o wymaganych właściwościach. Dokładne monitorowanie i kontrola temperatury w każdej strefie ma zasadnicze znaczenie dla kontroli procesu i jakości. Aby zapewnić wymagane dokładne monitorowanie temperatury od krawędzi do krawędzi, opracowano rozwiązanie, które przezwycięża wyzwania związane z odbiciami od powierzchni i emisyjnością pasków.

ZALETY OBRAZOWANIA TERMICZNEGO DLA SKUTECZNEGO MONITOROWANIA STOSU FLAR

Pochodnie są szeroko stosowane w przemyśle, zwłaszcza chemicznym, petrochemicznym i stalowym, do bezpiecznego usuwania nadmiaru gazów poprzez spalanie. Mogą to być niepożądane gazy odlotowe lub gazy łatwopalne uwalniane w celu zapobieżenia nieplanowanemu nadciśnieniu w wyposażeniu zakładu. Samo wypuszczanie tych nieprzetworzonych węglowodorów do powietrza stwarza zagrożenie dla środowiska. Spalanie tych gazów jest mniej szkodliwe – na przykład spalanie metanu w celu wytworzenia dwutlenku węgla i pary jest mniej szkodliwe niż uwalnianie metanu.

Pobierz wersję EN tutaj >


POMIAR TEMPERATURY W METALOWYCH PIECACH GRZEWCZYCH

Piece do podgrzewania doprowadzają zimny metal do odpowiedniej temperatury do walcowania, wyciskania lub kucia. Aby uzyskać optymalną jakość i zmniejszyć straty, temperatura powinna być jednolita w całym produkcie, co wymaga dokładnego monitorowania temperatury.

Pobierz wersję EN tutaj >

POMIAR TEMPERATURY PIECA KOKSOWNICZEGO




Wysokiej jakości koks hutniczy jest niezbędnym surowcem do produkcji żelaza i stali, mającym wpływ na pracę pieca i standard surówki. Powstaje przez ogrzewanie węgla w piecu koksowniczym przy braku tlenu. Zarówno jakość i ilość koksu, jak i żywotność pieca zależą od jednakowych poziomów temperatury, dlatego wymagają one ścisłego monitorowania.

Pobierz wersję EN tutaj >


WIELKI PIEC, KOPUŁA PIECA I GORĄCA GORĄCA GŁÓWNA

Jakość i skład żelaza produkowanego w wielkim piecu jest bezpośrednio związany z temperaturą paleniska. To z kolei zależy od temperatury gorącego dmuchu dostarczanego z pieców wielkopiecowych. Aby zmaksymalizować wydajność pieców, pracują one w wysokich temperaturach, zbliżonych do bezpiecznej granicy pracy materiałów ogniotrwałych. Dlatego bardzo ważne jest uważne monitorowanie temperatury pieca.

Pobierz wersję EN tutaj > POMIARY TEMPERATURY TAŚM W WALCE NA ZIMNO




Bezdotykowy pomiar temperatury bezpośrednio na walcowanej na zimno powierzchni metalu może stanowić wyzwanie. Mogą występować stosunkowo niskie temperatury i zmienna emisyjność, a środowisko tła może tworzyć odbicia, które zakłócają warunki pomiaru.

Pobierz wersję EN tutaj >


Ucieczki i wyrwy ze stopionego metalu

Ucieczka lub oderwanie się stopionego metalu jest bardzo ważnym czynnikiem bezpieczeństwa we wszystkich gałęziach przemysłu metalurgicznego, zwłaszcza w produkcji stali. Ekstremalnie wysokie temperatury powodują, że jakiekolwiek oderwanie stopionego metalu jest niezwykle niebezpieczne. Jeśli jednak metal zmiesza się z wodą, może natychmiast odparować wodę, powodując potencjalnie wybuchową reakcję.

Pobierz wersję EN tutaj >

1) Analiza skaningowa temperatury i jej rozkładu na linii COS (kęsy, bilety, slaby)

2) Analiza skaningowa rozkładu temperatury pasma szkła FLOAT na odprężarce

3) Analiza jakości przy produkcji butelek (PET lub szklanych)

4) Obrazowanie termiczne (pirometryczne i termowizyjne) w nowoczesnej walcowni gorącej huty stali / Process Thermal Imaging in the Modern Hot-Rolling Mill