CN103834776A - 一种连续式退火炉固定式高温计的在线标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续式退火炉固定式高温计在线标定的方法，涉及高温计标定技术领域，包括：预备不同表面状态的调整材，在生产前升温期间预先制定退火炉升温曲线，并设置退火炉均热段分别在预设温度进行保温，利用退火炉不同的加热曲线，使调整材在加热段被加热到预设温度，在均热段进行保温，调整材按照预设低速运行，记录同一时刻状态下各高温计测量的调整材表面温度数据并保存；对采集的温度数据进行分析，得出各高温计平均数据偏差，并对温度偏差不超过±1℃的高温计进行标定，温度偏差超过±1℃的高温计进行修正。本发明适用于非停机状态下实现高温计的标定和修正。

Description

一种连续式退火炉固定式高温计的在线标定方法
技术领域
本发明涉及高温计标定技术领域，特别涉及一种连续式退火炉固定式高温计的在线标定方法。
背景技术
连续式退火炉是有物料连续通过的热处理工业炉，通常情况下是生产板带的工业炉居多，此类型的工业炉一般对炉内的气氛和炉内的温度控制有着较高的要求，除此之外一些连续式退火炉对物料的表面温度状态也有着较高的控制要求。由此便会在退火炉上添加高温计，用以测量物料表面的实际温度。通常情况下，这样的高温计设置为固定式高温计，用于连续的测量和记录物料表面温度数据，进而跟踪物料的工艺状态，分析所生产产品的质量。
如图1所示，通常情况下连续式退火炉至少包含三个部分（或有增加炉段），而且通常情况下在加热段后或均热段前段，以及均热段中段和末段都会设置有高温计，用于测量不同阶段下的物料表面的温度。
目前使用的高温计标定技术是将高温计镜头及本体返回给厂家或相关鉴定机构，厂家和鉴定机构一般是按照现有的国家标准对高温计进行检测和标定。其主要手段为标准钨灯标定，高温计有多个通道，每个通道都需要按照相同的方式进行标准钨灯标定，具体标定方法为在规定的工作条件下，使用高温计检测标准钨灯上的规定位置的温度，此固定位置的色温度和发射率都是已知的，测量完毕后使用标准钨灯温度与测量温度做比对和数理分析，最终确定高温计的测量准确性和其现有测量偏差值等。
但在实际生产过程中，高温计的移除是一个非常困难的工作，一方面从软件上高温计偏差过大将会导致炉子切断，另一方面从硬件上因高温计在炉顶，特别是高温计都处于一个高温的环境下，拆卸高温计本体将是一个非常危险的工作；为确保安全生产，高温计标定只能在停产期间，但每次停产检修时间都比较短，此时则需要更换新的备件以备生产急需；若生产期间发现高温计测量温度异常则对其无从下手，若在此期间发生批量质量事故其所造成的后果将不堪设想。与此同时，高温计返厂标定所花费的人力，运力、物力等一切费用都加大了生产成本投入。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连续式退火炉固定式高温计在线标定的方法，用于解决此类型高温计在不停机的情况下无法进行标定的问题。
本发明提供了一种连续式退火炉固定式高温计在线标定的方法，包括：
预备不同表面状态的调整材，在生产前升温期间预先制定退火炉升温曲线，并设置退火炉均热段分别在预设温度进行保温，利用退火炉不同的加热曲线，使调整材在加热段被加热到预设温度，在均热段进行保温，调整材按照预设低速运行，记录同一时刻状态下各高温计测量的调整材表面温度数据并保存；对采集的温度数据进行分析，得出各高温计平均数据偏差，并对温度偏差不超过±1℃的高温计进行标定，温度偏差超过±1℃的高温计进行修正。
本发明提供了一种针对连续式退火炉固定式高温计可根据机组运行实际情况自行安排准确性标定的新方法，适用于非停机状态下实现高温计的标定和修正，避免了因高温计外委标定和运输过程对生产的影响，同时也使标定后的测量结果更具备实际测量真实性。
附图说明
图1为现有技术中连续式退火炉的结构图；
图2为本发明实施例中四段式退火炉的结构图；
图3为本发明实施例提供的连续式退火炉固定式高温计在线标定的方法流程图；
图4为本发明实施例中的实际板温测量曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例提供了一种可以在线标定连续式退火炉固定式高温计的方法，解决了此类型高温计在不停机的情况下进行标定的问题，降低了备件库存量，降低了高温计外委标定的频度，降低了高温计标定工作的花销成本，减少了资源浪费。
本实施例提供的标定方法为：设置好规定温度机制（加热段根据实际炉况，均热段统一温度），保证物料在规定的运行速度下在加热段末段达到规定的温度，使物料在均热段保持该规定温度，此时利用高温计检测物料表面的温度，并实时的采集检测数据；数据采集完毕后，经数据统计，分析物料均热温度和高温计实际测量温度之间的数据关系，进而判断出高温计测量数据的准确性，在得出结论后，由仪表和自动化相关人员对高温计进行一定量的修正和补偿，使其达到准确测量的状态。
以四段式退火炉为例（如图2），退火炉设计最高温度1000℃，物料最大加热能力1000℃，物料最大运行速度50mpm，高温计温度检测区间500-1100℃。
图3为本发明实施例提供的连续式退火炉固定式高温计在线标定的方法流程图，包括以下步骤：
步骤301、将退火炉各段的热电偶进行校对。用于保证其测量的实际炉温的准确性，进而保证整个标定过程中所测量的炉温的偏差小于±1℃。通常情况下每个炉段的热电偶都是成对设置的，便于热电偶之间进行校对，在生产期间采集各段两个热电偶的测量数据，对其进行对比分析，通常情况下要求热电偶检测数据误差在1℃之内，若存在检测温度误差较大（大于±1℃）的情况，则使用标准热电偶在规定处进行测量，测量的结果与原热电偶做比对，所测量的数据以标准热电偶测量数据为准，并对误差较大电偶进行调整或更换，保证退火炉所有热电偶测量数据误差在±1℃以内。
步骤302、预备不同表面状态的调整材。若想使高温计标定的准确度更高，不仅仅要加大数据采集量，更要在不同的工作状态下对其测量的数据结果进行比对，所以要准备不同表面状态（表面综合发射率不同）的调整材，使用这些调整材进行测量时，可测得高温计在不同发射率时的准确度，在相同工况数据比对的前提下，可大幅度的提高标定准确性。通常情况下，准备的调整材的综合发射率为：0.4、0.7和0.8，也可使用其他不同条件下的调整材。
步骤303、在生产前升温期间预先制定退火炉升温曲线，并要求退火炉均热段分别在预设温度进行保温，利用退火炉不同的加热曲线，根据调整材表面的综合发射率不同，调整加热段各区域的炉温，使调整材在加热段被加热到预设温度。例如预设在600℃时进行保温并标定，同时使用综合发射率为0.8的调整材，则需要调整加热段各区域温度（假设五区域）为560℃、580℃、600℃、610℃、600℃；例如预设温度为800℃时进行保温并标定，同时采用综合发射率为0.4的调整材，则需要调整加热段各区域（假设五区域）为780℃、830℃、860℃、820℃、800℃。本实施例预设在600℃、800℃、900℃进行保温和标定，使不同综合发射率的调整材在加热段便已分别达到上述三个温度，并在均热段进行保温，同时进行标定。
步骤304、调整材表面温度在加热段加热到预设温度，在均热段进行保温，调整材（以上述准备的三种不同综合发射率的调整材中的一种为例）按照低速运行（可按照10-20m/min的速度运行），记录同一时刻状态下各高温计测量的调整材表面温度数据并保存。以800℃时标定高温计为例，调整材（例如综合发射率为0.4）表面温度在加热段已到达800℃，并进行保温，均热段炉内温度设定在800℃保温，物料按照低速运行（可按照10-20m/min的速度稳定运行），使用软件记录同一时刻状态下各高温计测量的物料表面温度数据，并进行汇总统计。
步骤305、对上步骤中所采集的数据进行分析，得出各高温计平均数据偏差，并按照偏差温度不超过±1℃对高温计进行标定。所记录的数据结果如图4所示，为退火炉高温计标定结果图，用于更直接的反映实际标定过程中各高温计所测量板温的偏差和波动情况。其中纵坐标是测量温度，横坐标是记录点的序号。数据中各高温计测量温度的变化趋势基本一致，各高温计所测数据的平均值如下表1所示：
表1
均热温度 1#高温计 2#高温计 3#高温计 4#高温计
800 799.674 798.474 799.994 799.909
从表1中可看出2#高温计所测数据偏离均热温度较大，约为1.5℃，故本次标定后需将此2#高温计修正+1.5℃，其他高温计由于偏差值相对较小，不予修正。一般高温计使用中，统计偏差值超过±1℃的需要进行修正，偏差小于±1℃的认定为误差范围内，不予修正和补偿。
检测过程中若存在数据偏差较大或数据存在跳跃的情况，可将高温计镜头互换后重新进行校对和分析。
以上实施例提供了一种可以在线标定连续式退火炉固定式高温计的方法，实现了此类型高温计在不停机的情况下进行标定的目的，降低了备件库存量，降低了高温计外委标定的频度，降低了高温计标定工作的花销成本，减少了资源浪费。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种连续式退火炉固定式高温计的在线标定方法，其特征在于，包括：
预备不同表面状态的调整材，在生产前升温期间预先制定退火炉升温曲线，并设置退火炉均热段分别在预设温度进行保温，利用退火炉不同的加热曲线，使调整材在加热段被加热到预设温度，在均热段进行保温，调整材按照预设低速运行，记录同一时刻状态下各高温计测量的调整材表面温度数据并保存；对采集的温度数据进行分析，得出各高温计平均数据偏差，并对温度偏差不超过±1℃的高温计进行标定，温度偏差超过±1℃的高温计进行修正。
2.根据权利要求1所述的连续式退火炉固定式高温计的在线标定方法，其特征在于，所述预备不同表面状态的调整材的步骤之前包括：将退火炉各段的热电偶进行校对。
3.根据权利要求2所述的连续式退火炉固定式高温计的在线标定方法，其特征在于，所述将退火炉各段的热电偶进行校对的步骤具体包括：
在生产期间采集各段两个热电偶的测量数据进行对比分析，如果对比该段两个热电偶检测数据差别大于±1℃，则使用标准热电偶在规定处进行测量，测量处的结果与原热电偶做比对，所测量的数据以标准热电偶测量数据为准，并对问题热电偶进行调整或更换，保证退火炉所有热电偶测量数据误差在±1℃以内。
4.根据权利要求1、2或3所述的连续式退火炉固定式高温计的在线标定方法，其特征在于，所述不同表面状态的调整材的综合发射率为0.4、0.7和0.8。
5.根据权利要求4所述的连续式退火炉固定式高温计的在线标定方法，其特征在于，所述预设低速运行具体为：按照0.2或0.3m/s的速度稳定运行。
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