CN111014290A - 简便低成本的冷轧带钢红外测温方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，选用单波长红外测温仪，将单波长红外测温仪视场对准冷轧带钢和冷轧机组辊子的切点处并以此为带钢温度测量点，将单波长红外测温仪的发射率设为固定值，发射率依据冷轧机组辊子表面材质的特性设定，先生产不需要精确测温的冷轧带钢以预热冷轧机组辊子，再生产需要精确测温的冷轧带钢并通过单波长红外测温仪测温。该方法节省了设备投资，缩短了调试时间，减少了参数调整工作量，保证了测温精度，减小了测温误差。

Description

简便低成本的冷轧带钢红外测温方法
技术领域
本发明属于冶金行业冷轧生产技术领域，具体涉及一种简便低成本的冷轧带钢红外测温方法。
背景技术
冷轧机组生产中，经常通过红外测温仪测量带钢温度，相对于热电阻、热电偶等传统的接触式温度测量方式，非接触式红外测温具有响应速度快，不接触和损伤带钢表面等优点，因此在冷轧机组中受到广泛的应用。
大多数冷轧带钢产品(冷轧碳钢、冷轧硅钢、冷轧不锈钢、镀锌板、镀锡板、彩涂板等)属于典型的非灰体，其发射率低且随测量波长的变化而变化。现有的冷轧机组带钢红外测温多选用价格昂贵的多波长红外测温仪，将红外测温仪视场以某个特定角度对准带钢表面直接进行测量，并通过在多波长红外测温仪中使用特定的复杂算法来描述红外能量和带钢发射率，算法的数据收集和提炼来自大量的线下模拟和现场实测实验数据，调试过程繁琐，耗用时间长。而且调试完毕投产后，一旦带钢材料成分、表面氧化度、表面粗糙度、内部晶粒微观结构、表面污垢等任意一个工艺参数发生变化，或者增加了新的带钢钢种牌号后，就需要依据实际测量的带钢温度，人为反复试验并调整红外测温仪的发射率等红外测温仪参数，否则就会造成带钢温度测量偏差大的情况，因此在投产后设备维护和参数调整工作量较大，使用很不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，节省了设备投资，缩短了调试时间，减少了参数调整工作量，保证了测温精度，减小了测温误差。
本发明所采用的技术方案是：
一种简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，选用单波长红外测温仪，将单波长红外测温仪视场对准冷轧带钢和冷轧机组辊子的切点处并以此为带钢温度测量点，将单波长红外测温仪的发射率设为固定值，发射率依据冷轧机组辊子表面材质的特性设定，先生产不需要精确测温的冷轧带钢以预热冷轧机组辊子，再生产需要精确测温的冷轧带钢并通过单波长红外测温仪测温。
进一步地，测温时，单波长红外测温仪通入循环冷却水进行水冷冷却，对单波长红外测温仪的镜头进行吹扫。
进一步地，使用绝缘材料将单波长红外测温仪的金属外壳分别与单波长红外测温仪的安装底座、循环冷却水管道和吹扫管道进行电气隔离。
进一步地，吹扫气体为干燥的氮气或压缩空气。
进一步地，带钢测温区域和环境光源之间设置遮挡板，遮挡板的材质能滤除环境光源中特定波长的红外光，遮挡板的投影能完全覆盖单波长红外测温仪所在区域、单波长红外测温仪红外能量辐射路径区域和带钢温度测量点。
进一步地，冷轧机组包括酸轧机组、酸洗机组、连退机组、彩涂机组、镀锌机组、镀锡机组。
进一步地，冷轧机组辊子为钢辊或衬胶辊。
本发明的有益效果是：
选用单波长红外测温仪并固定发射率，以冷轧带钢和冷轧机组辊子的切点处为带钢温度测量点，冷轧带钢和冷轧机组辊子的切点处的狭小区域是冷轧带钢向外辐射红外能量的聚集区，通过测量此区域的红外辐射能量就能间接测出带钢的红外辐射能量，进而测出冷轧带钢温度，且测温结果不受带钢材质、表面氧化度、粗糙度、内部微观晶粒结构、表面污垢、带钢钢种变化等因素的影响，节省了设备投资，避免了大量现场实测温度数据的采集和曲线拟合工作，缩短了调试时间，减少项目投产后参数调整工作量，同时保证了冷轧带钢红外测温的精度；通过冷轧带钢生产组织调度上的调整预热冷轧机组辊子，尽力减小冷轧机组辊子和冷轧带钢之间的温度差，减小测温误差。
附图说明
图1是本发明实施例的工作示意图。
图中：1-冷轧带钢；2-冷轧机组辊子；3-单波长红外测温仪；4-单波长红外测温仪的安装底座；5.1-循环冷却水进水管道；5.2-循环冷却水回水管道；6-吹扫管道；7-遮挡板；8-环境光源。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，选用单波长红外测温仪3，将单波长红外测温仪3视场对准冷轧带钢1和冷轧机组辊子2的切点处并以此为带钢温度测量点，将单波长红外测温仪3的发射率设为固定值，发射率依据冷轧机组辊子2表面材质的特性设定，先生产不需要精确测温的冷轧带钢1(如普碳钢过渡卷)以预热冷轧机组辊子2，再生产需要精确测温的冷轧带钢1并通过单波长红外测温仪3测温。
在本发明中，选用单波长红外测温仪3并固定发射率，以冷轧带钢1和冷轧机组辊子2的切点处为带钢温度测量点，冷轧带钢1和冷轧机组辊子2的切点处的狭小区域是冷轧带钢1向外辐射红外能量的聚集区，通过测量此区域的红外辐射能量就能间接测出带钢的红外辐射能量，进而测出冷轧带钢1温度，且测温结果不受带钢材质、表面氧化度、粗糙度、内部微观晶粒结构、表面污垢、带钢钢种变化等因素的影响，节省了设备投资，避免了大量现场实测温度数据的采集和曲线拟合工作，缩短了调试时间，减少项目投产后参数调整工作量，同时保证了冷轧带钢1红外测温的精度；通过冷轧带钢1生产组织调度上的调整预热冷轧机组辊子2，尽力减小冷轧机组辊子2和冷轧带钢1之间的温度差，减小测温误差。
如图1所示，在本实施例中，测温时，单波长红外测温仪3通入循环冷却水(在本实施例中，为压力0.1～0.3MPa、流量4～11m3/h的软水)进行水冷冷却，对单波长红外测温仪3的镜头进行吹扫(在本实施例中，吹扫压力0.1～0.2MPa、流量8～10m3/h，吹扫气体为干燥的氮气或压缩空气)。对单波长红外测温仪3进行连续冷却，使其内部电子器件工作在合适的环境温度中，对单波长红外测温仪3的镜头进行吹扫，可以防止镜头结露或结垢，保持镜头清洁，保证了测温精度，增加了单波长红外测温仪3的工作的稳定性，减少了项目投产后的维护工作量。
如图1所示，在本实施例中，使用绝缘材料将单波长红外测温仪3的金属外壳分别与单波长红外测温仪的安装底座4、循环冷却水管道(包括循环冷却水进水管道5.1和循环冷却水回水管道5.2)和吹扫管道6进行电气隔离，消除周边电磁干扰对单波长红外测温仪3稳定工作的影响，保证了测温精度，减少了项目投产后的维护工作量；具体的，单波长红外测温仪3的金属外壳与单波长红外测温仪的安装底座4之间采用环氧树脂电工绝缘板进行电气隔离，循环冷却水管道(包括循环冷却水进水管道5.1和循环冷却水回水管道5.2)和吹扫管道6均采用耐高温氯丁橡胶管，将单波长红外测温仪3的金属外壳与厂房内金属材质的主循环水管道和主吹扫管道进行电气隔离。
如图1所示，在本实施例中，带钢测温区域和环境光源8(含自然光源和人工光源)之间设置遮挡板7，遮挡板7的材质能滤除环境光源8中特定波长的红外光，遮挡板7的投影能完全覆盖单波长红外测温仪3所在区域、单波长红外测温仪红外能量辐射路径区域(图1中虚线表示)和带钢温度测量点。避免特定波长的红外光能量对带钢红外测温的影响，保证了测温精度，减少了项目投产后的维护工作量。在本实施例中，环境光源8为白炽灯，遮挡板7的材质选用碳纤维板。
冷轧机组可以是酸轧机组、酸洗机组、连退机组、彩涂机组、镀锌机组、镀锡机组等。在本实施例中，冷轧机组是硅钢酸轧机组。
冷轧机组辊子2可以是钢辊、衬胶辊等。在本实施例中，冷轧机组辊子2选用聚氨酯衬胶辊。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，其特征在于：选用单波长红外测温仪，将单波长红外测温仪视场对准冷轧带钢和冷轧机组辊子的切点处并以此为带钢温度测量点，将单波长红外测温仪的发射率设为固定值，发射率依据冷轧机组辊子表面材质的特性设定，先生产不需要精确测温的冷轧带钢以预热冷轧机组辊子，再生产需要精确测温的冷轧带钢并通过单波长红外测温仪测温。
2.如权利要求1所述的简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，其特征在于：测温时，单波长红外测温仪通入循环冷却水进行水冷冷却，对单波长红外测温仪的镜头进行吹扫。
3.如权利要求2所述的简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，其特征在于：使用绝缘材料将单波长红外测温仪的金属外壳分别与单波长红外测温仪的安装底座、循环冷却水管道和吹扫管道进行电气隔离。
4.如权利要求2所述的简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，其特征在于：吹扫气体为干燥的氮气或压缩空气。
5.如权利要求1所述的简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，其特征在于：带钢测温区域和环境光源之间设置遮挡板，遮挡板的材质能滤除环境光源中特定波长的红外光，遮挡板的投影能完全覆盖单波长红外测温仪所在区域、单波长红外测温仪红外能量辐射路径区域和带钢温度测量点。
6.如权利要求1所述的简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，其特征在于：冷轧机组包括酸轧机组、酸洗机组、连退机组、彩涂机组、镀锌机组、镀锡机组。
7.如权利要求1所述的简便低成本的冷轧带钢红外测温方法，其特征在于：冷轧机组辊子为钢辊或衬胶辊。
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