DE102017001394A1 - Calibration device and calibration method for radiation pyrometers in a continuous heat treatment plant for metal strips - Google Patents

Calibration device and calibration method for radiation pyrometers in a continuous heat treatment plant for metal strips Download PDF

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Abstract

Eine Kalibriereinrichtung für Strahlungspyrometer zur Prozesssteuerung einer Durchlauf-Wärmebehandlungsanlage für Metallbänder nutzt eine Bandprobe des zu behandelnden Bandbundes. Das Bandstück wird mit einer Hochstromquelle auf eine Sollwertemperatur geregelt oder mehrere gestaffelte Sollwerttemperaturen so erwärmt, wie das Produktionsband in der Wärmebehandlungsanlage. Die Temperatur der Bandprobe wird auf einer Seite mit einer an das Bandstück angedrückten Temperatursonde und auf der anderen Seite mit einem Strahlungspyrometer gemessen. Eine Regel- und Steuereinheit ermittelt aus den Messwerten die Temperatursollwerte für Strahlungspyrometer und leitet diese an die Prozesssteuerung der Durchlauf-Wärmebehandlungsanlage weiter.Die Kalibriereinrichtung kann unter dem gleichen Schutzgas, das auch brennbar sein kann, wie in der Produktionsanlage betrieben werden.A calibration device for radiation pyrometers for process control of a continuous heat treatment plant for metal strips uses a tape sample of the band to be treated. The piece of tape is controlled with a high current source to a setpoint temperature or several staggered setpoint temperatures are heated as the production line in the heat treatment system. The temperature of the tape sample is measured on one side with a temperature probe pressed against the piece of tape and on the other side with a radiation pyrometer. A control and control unit determines from the measured values the temperature setpoints for radiation pyrometers and forwards them to the process control of the continuous heat treatment plant. The calibration device can be operated under the same protective gas, which can also be flammable, as in the production plant.

Description

Stand der Technik:State of the art:

Die Temperaturmessung mittels Strahlungspyrometer ist ein bei der Wärmebehandlung von metallischen Nutzgütern häufig angewendetes Verfahren. Nachteilig ist bei der Strahlungspyrometrie jedoch, dass der Emissionsgrad der Oberfläche, deren Temperatur gemessen werden soll, bekannt sein muss, um die Temperatur genau zu bestimmen.The temperature measurement by means of a radiation pyrometer is a method frequently used in the heat treatment of metallic useful goods. A disadvantage of radiation pyrometry, however, is that the emissivity of the surface whose temperature is to be measured must be known in order to determine the temperature accurately.

Der Emissionsgrad, in der technischen Literatur mit ε bezeichnet, ist bei spiegelnder Reflektion der Messoberfläche (Einfahrtswinkel = Ausfahrtswinkel) von der Wellenlänge der Wärmestrahlung, der Richtung der Abstrahlung und der Temperatur der Oberfläche des Messobjektes abhängig. Bei diffuser Reflektion der Wärmestrahlung besteht eine Abhängigkeit von der Wellenlänge und der Temperatur. Außerdem wird der Emissionsgrad durch die Oberfläche des Nutzgutes, im vorliegenden Fall von der Metallbandoberfläche, bestimmt, deren Struktur und Zustand von großem Einfluss ist. Die Oberflächenstruktur kann vom Walzvorgang des Metallbandes abhängen. Außerdem spielt eine Rolle, ob die Oberfläche metallisch sauber und nicht oxidiert oder durch einen vor der Wärmebehandlung vorgeschalteten Entfettungsvorgang noch mit einem Walzschmiermittel behaftet ist.The emissivity, which is denoted by ε in the technical literature, depends on the wavelength of the thermal radiation, the direction of the radiation and the temperature of the surface of the object to be measured in the case of specular reflection of the measurement surface (entrance angle = exit angle). With diffuse reflection of the heat radiation, there is a dependency on the wavelength and the temperature. In addition, the emissivity is determined by the surface of the useful material, in the present case by the metal strip surface, whose structure and state is of great influence. The surface structure may depend on the rolling of the metal strip. In addition, it plays a role whether the surface is metallically clean and not oxidized or is still affected by a pre-heat treatment before degreasing with a rolling lubricant.

In der industriellen Praxis arbeitet man fast immer mit einem sogenannten „Gesamtemissionsgrad“. Dieser Gesamtemissionsgrad für die verschiedensten Metallbänder und Werkstoffe ist in Tabellen aus Hand- oder Taschenbüchern aufgeführt und wird dann von dem Bediener einer Erwärmungseinrichtung an den dort installierten Strahlungspyrometern als Emissionsgrad eingestellt. Die Genauigkeit der Temperaturmessung des Strahlungspryrometers hängt dann davon ab, wie genau der Wert zutrifft, auf den der Emissionsgrad für die Messung eingestellt ist.In industrial practice one almost always works with a so-called "total emissivity". This total degree of emission for a variety of metal bands and materials is listed in tables from manuals or paperbacks and is then set by the operator of a heater on the radiation pyrometers installed there as an emissivity. The accuracy of the temperature measurement of the radiation pyrometer then depends on how exactly the value applies to which the emissivity is set for the measurement.

Um eine höhere Genauigkeit der Temperaturmessung zu erhalten, gibt es daher, insbesondere für Wärmebehandlungsanlagen, in denen metallurgische Umwandlungen stattfinden, die Möglichkeit, das eingesetzte Strahlungspyromter zu kalibrieren. So wird eine Metallbandprobe, deren Oberfläche den Produktionsbändern entspricht, bei einer Messtemperatur, die parallel mit einer die Blechprobe berührenden Temperaturmesssonde gemessen wird, mit dem Strahlungspyrometer gemessen. Am Strahlungspyrometer wird dann der an dem Instrument einstellbare Emissionsgrad so lange verändert, bis der mit dem Strahlungspryrometer gemessene Temperaturwert und der Messwert der berührenden Temperatursonde übereinstimmen. Aus Praktikabilitätsgründen erfolgt diese Kalibrierung in der Regel nur bei einer Temperatur, die, auch aus Handhabungsgründen, meist nicht zu hoch gewählt wird.In order to obtain a higher accuracy of the temperature measurement, therefore, there is the possibility, especially for heat treatment plants, in which metallurgical transformations take place, to calibrate the radiation pyrometer used. Thus, a metal strip sample, the surface of which corresponds to the production bands, at a measuring temperature, which is measured in parallel with a temperature measuring probe contacting the sheet sample, measured with the radiation pyrometer. At the radiation pyrometer, the emissivity that can be set on the instrument is then varied until the temperature value measured with the radiation pyrometer and the measured value of the contacting temperature probe coincide. For reasons of practicability, this calibration usually only takes place at a temperature which, for reasons of handling, is usually not too high.

Eine andere, in der industriellen Technik bewährte Methode besteht darin, in das zu messende metallische Nutzgut eine Bohrung mit einer Tiefe von etwa 5 Bohrungsdurchmessern einzubringen und den Messfleck des Strahlungspyrometers so einzustellen, dass er vollständig in den Bohrungsdurchmesser passt. Die dann mit dem Strahlungspyrometer gemessene Temperatur entspricht derjenigen eines schwarzen Körpers, also einem Emissionsgrad ε = 1. Eine Parallelmessung, bei der das Strahlungspyrometer auf die unbeeinträchtigte Nutzgutoberfläche gerichtet ist, erlaubt dann durch Vergleich der beiden Messwerte die zutreffende Einstellung des Emissiongrades ε am Strahlungspyrometer.Another method, proven in industrial engineering, is to drill a hole with a depth of approximately 5 bore diameters into the metallic utility to be measured and to adjust the spot of the radiation pyrometer to fit completely within the bore diameter. The temperature then measured with the radiation pyrometer corresponds to that of a black body, ie an emissivity ε = 1. A parallel measurement, in which the radiation pyrometer is directed to the undisturbed Nutzgutoberfläche, then allows by comparing the two measured values, the correct setting of the emission degree ε at the radiation pyrometer.

Weiter ist es möglich, auf das Nutzgut eine Folie mit bekanntem ε aufzukleben oder eine Beschichtung mit bekanntem Emissionsgrad, z.B. Wasserglas, aufzubringen. Wenn man den für diese Folie mit dem Strahlungspyrometer gemessenen Temperaturwert mit dem Temperaturwert vergleicht, den das Strahlungspyrometer auf der freien Nutzgutoberfläche misst, so kann man so ebenfalls deren ε zuverlässig bestimmen. Voraussetzung für genaue Messungen ist, dass das Blechband an der beschichteten oder mit Folie beklebten Stelle die gleiche Temperatur hat wie die unbehandelte Blechoberfläche.Furthermore, it is possible to stick a film with known ε on the utility or a coating with a known emissivity, e.g. Water glass, apply. If one compares the temperature value measured for this film with the radiation pyrometer with the temperature value which the radiation pyrometer measures on the free surface of the useful food, then one can likewise reliably determine the ε thereof. The precondition for accurate measurements is that the sheet metal strip at the coated or film-bonded point has the same temperature as the untreated sheet surface.

Diese Voraussetzung lässt sich bei Messungen unabhängig von der Produktion, z.B. im Versuchsfeld oder Labor, leicht erfüllen. An einer laufenden Produktionsanlage, vgl. z.B. EP 3 053 665 A1 oder DE 693 07 151 T1 , ist dies nicht oder nur angenähert möglich. Durch die Beschichtung oder die aufgeklebte Folie wird nämlich der Emissionsgrad, und dadurch auch die Wärmeabsorption gegenüber dem unbehandelten Blech, erhöht. Dadurch ist die Erwärmung im Bereich der Beschichtung oder der Folie durch die in Wärmebehandlungsanlagen immer vorhandene Wärmeübertragung durch Strahlung höher als die Erwärmung im Bereich der unbehandelten Oberfläche. Dies gilt besonders für Metallbänder mit geringem Emissionsgrad, für die diese Methode der Kalibrierung in EP 3 053 665 A1 in nicht zutreffender Weise als besonders vorteilhaft dargestellt wird. Die Blechtemperaturen können nämlich nicht gleich sein. Daher ist die Genauigkeit der Temperaturmessung nach der Lehre der beiden Schriften nicht höher als bei der altbekannten Verfahrensweise, bei der die Prozesspyrometer auf einen festen z.B. einer Tabelle abgelesenen Emissionsgrad eingestellt werden.This condition can easily be met in measurements independent of production, eg in the test field or laboratory. At a running production plant, cf. eg EP 3 053 665 A1 or DE 693 07 151 T1 , this is not or only approximately possible. Namely, the emissivity, and thereby also the heat absorption compared to the untreated sheet, is increased by the coating or the glued-on foil. As a result, the heating in the region of the coating or of the film is always higher than the heating in the region of the untreated surface due to the heat transfer by radiation which is always present in heat treatment plants. This is especially true for low emissivity metal strips for which this method of calibration is used EP 3 053 665 A1 is not shown in a particularly advantageous manner as being particularly advantageous. The sheet temperatures can not be the same. Therefore, the accuracy of the temperature measurement according to the teaching of the two documents is not higher than in the well-known procedure, in which the process pyrometers are set to a fixed, for example, a table read emissivity.

Schließlich wird in DE 10 2015 106805 A1 eine Kalibrationsvorrichtung beschrieben, die die im ersten Absatz auf Seite 2 im Grundsatz beschriebene Kalibrationsmethode verfeinert und eine Temperaturänderung der Messoberfläche, z.B. mittels eines Peltierelementes, einschließt.Finally, in DE 10 2015 106805 A1 a calibration device which refines the calibration method described in principle in the first paragraph on page 2 and a Temperature change of the measuring surface, for example by means of a Peltier element includes.

Alle diese in den zitierten Schriften beschriebenen Kalibrierungsmethoden sind jedoch für Metallbänder, die durch die Wärmebehandlungsanlage schnell hindurchbewegt werden, ungeeignet. Die gilt genauso für die in der vorliegenden Schrift zuvor als Stand der Technik erläuterten Kalibrationsmethoden. Es werden nämlich Veränderungen des Emissionsgrades der Bandoberfläche nicht erfasst, die im industriellen Prozess in der Wärmebehandlungsanlage infolge der sich in der Regel recht rasch verändernden Bandtemperatur und durch die von der zeitabhängigen Reaktion der Bandoberfläche mit der Atmosphäre in der Wärmebehandlungsanlage entstehen. So reduziert z.B. in wasserstoffhaltigem Schutzgas, wie es in der Metallindustrie überwiegend zum Einsatz kommt, der Wasserstoff, je nach Verweildauer und Temperatur des Bandes, die Metalloxidschicht auf der Bandoberfläche, wodurch sich der Emissionsgrad verändert.However, all of the calibration methods described in the cited documents are unsuitable for metal strips that are rapidly moved through the heat treatment equipment. This also applies to the calibration methods previously described in the present document as state of the art. Namely, changes in the emissivity of the strip surface are not detected, which arise in the industrial process in the heat treatment plant as a result of the usually quite rapidly changing strip temperature and by the time-dependent reaction of the strip surface with the atmosphere in the heat treatment plant. Thus, e.g. in hydrogen-containing protective gas, as is predominantly used in the metal industry, the hydrogen, depending on the residence time and temperature of the strip, the metal oxide layer on the strip surface, whereby the emissivity changes.

Auch um dadurch auftretende Fehler zu vermeiden, versucht man, in schnell laufenden Banderwärmungsanlagen die Bandtemperaturen mittels eines Thermoelements zu messen, das an dem Band befestigt und mit seinen Zuleitungskabeln bei dieser sogenannten Schleppmessung durch die Wärmebehandlungsanlage hindurchgeschleppt wird. Diese Methode, die bei Bändern, die nicht allzu schnell bewegt werden, zwar möglich ist, hat gravierende Nachteile, denn bei dünnen Bändern ist es fraglich, ob das Thermoelement, dessen Dicke oft größer ist als die des dünnen Metallbandes, nicht die Bandtemperatur, sondern hauptsächlich die Temperatur des Thermoelements misst, die von der Bandtemperatur erheblich abweichen kann.Also, in order to avoid errors occurring, one tries to measure the belt temperatures in fast-running Banderwärmungsanlagen means of a thermocouple, which is attached to the tape and dragged with its supply cables in this so-called drag measurement through the heat treatment plant. Although this method, which is possible with tapes that are not moved too quickly, has serious disadvantages, with thin tapes it is questionable whether the thermocouple, whose thickness is often greater than that of the thin metal strip, not the strip temperature, but mainly measures the temperature of the thermocouple, which may differ significantly from the strip temperature.

Daher besteht die Aufgabe, eine Kalibriereinrichtung für in industriellen Produktionsanlagen eingesetzte Strahlungspyrometer zu schaffen, die genaue Temperaturmessungen von Metallbandoberflächen gestattet, die während des Glühprozesses in der Wärmebehandlungsanlage durch Bandtemperatur und Gasatmosphäre entstehenden, Einflüsse miterfasst und während des Produktionsprozesses vom Bedienpersonal einfach angewendet werden kann.It is therefore an object to provide a calibration device for radiation pyrometers used in industrial production plants which permits accurate temperature measurements of metal strip surfaces, which can be influenced by strip temperature and gas atmosphere during the annealing process in the heat treatment plant and which can easily be used by operators during the production process.

Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.This object is achieved by the present invention with the 1 solved mentioned features.

Beschreibung:Description:

Die Erfindung wird im folgenden Beispiel von Strahlungspyrometermessungen in einer Wärmebehandlungsanlage für schmale Bänder und Streifen aus Kohlenstoffstahl beschrieben. 1 zeigt schematisch die Kalibrierungseinrichtung. Die Bandprobe 1, die z.B. von einem Metallband-Streifen abgeschnitten wurde, ist an seinen Enden mit den Klemmen 2 a und 2 b eingespannt. Statt des Bandstreifens kann auch bei breiteren Metallbändern ein entsprechender Abschnitt des Bandes verwendet werden, der auf eine zweckdienliche Breite zugeschnitten ist oder z.B. ausgestanzt wird. Ein hierzu geeignetes Bandstück ist ohnehin von jedem Bandbund abzutrennen, wenn die Verbindung mit dem bereits in der Anlage befindlichen Band hergestellt wird.The invention is described in the following example of radiant pyrometer measurements in a thin strip and strip carbon steel strip annealer. 1 schematically shows the calibration device. The band rehearsal 1 , which has been cut off, for example by a metal strip strip is clamped at its ends with the terminals 2 a and 2 b. Instead of the tape strip, a corresponding portion of the tape can be used even with wider metal bands, which is cut to a convenient width or punched example. A suitable piece of tape for this purpose is to be separated from each band collar anyway, if the connection is made with the band already in the plant.

Zweckdienliche Breite bedeutet, dass die Streifenbreite den vollen Messfleck des Strahlungspyrometers 6 erfasst. Gegen das mit den beiden Klemmen eingespannte Bandstück 1 drückt von der dem Strahlungspyrometer 6 gegenüberliegenden Seite die Temperaturmesssonde 3. Diese kann ein Thermoelement oder ein Widerstandsthermometer sein. An die Klemmen 2 a und 2 b ist eine Hochstromquelle 5 mit den Leitungen 4 a und 4 b angeschlossen. Die Steuer- und Regeleinrichtung 8 regelt die Hochstromquelle 5 so ein, dass sich die mit der Temperaturmesssonde 3 gemessene Temperatur des Bandstreifens 1 auf eine oder mehrere an der Regeleinrichtung als Sollwert (bzw. Werte) eingestellte Temperatur aufheizt. Wenn mehrere Sollwerte eingestellt sind, werden diese von der Steuerung durch entsprechende Regelung der Hochstromquelle nacheinander, zweckmäßig von niedriger zu höherer Temperatur, angefahren. Die Kalibriereinrichtung arbeitet also wie ein Glühsimulator, der die Glühkurve, das ist der Temperatur-Zeit-Verlauf, wie in der Produktions-Wärmebehandlungsanlage für das Produktionsband, für die Bandprobe erzeugt.Useful width means that the stripe width is the full spot of the radiation pyrometer 6 detected. Against the band clamped with the two clamps 1 pushes from the radiation pyrometer 6 opposite side of the temperature probe 3 , This can be a thermocouple or a resistance thermometer. At the terminals 2 a and 2 b is a high current source 5 connected to the lines 4 a and 4 b. The control and regulating device 8th regulates the high current source 5 so that that with the temperature probe 3 measured temperature of the tape strip 1 to one or more on the control device as the setpoint (or values) set temperature heats up. If several setpoints are set, they are started by the control by appropriate control of the high current source successively, suitably from lower to higher temperature. The calibration device thus operates like an annealing simulator, which generates the annealing curve, that is the temperature-time profile, as in the production heat treatment plant for the production line, for the strip sample.

Zeitgleich misst das Strahlungspyrometer 6 die Temperatur des Bandstreifens und gibt den Messwert an die Steuerung mit Hilfe der der Leitung 11 weiter. An die Steuerung wird auch der Strahlungspryrometermesswert, welcher dem durch die Steuerung vorgegebenen Temperatursollwert entspricht und der zeitgleich mit dem der Temperatursonde 3 gemessen wird, über die Leitung 12 an die Steuereinheit weitergegeben. Die Steuereinheit 8 leitet diesen Sollwert an die Prozesssteuerung der Wärmebehandlungsanlage weiter, die deren Beheizung auf eine der Bandtemperaturmessung entsprechende Strahlungspyrometeranzeige als Sollwert einregelt, so dass das Produktionsband den Temperatur-Zeitverlauf erfährt, der mit der Kalibriereinrichtung simuliert und für die Produktion vorgegeben wurde.At the same time the radiation pyrometer measures 6 the temperature of the tape strip and gives the reading to the controller using the line 11 further. The controller also receives the radiation pyrometer measurement, which corresponds to the temperature setpoint specified by the controller and which coincides with that of the temperature probe 3 is measured, over the line 12 passed on to the control unit. The control unit 8th Forwards this setpoint to the process control of the heat treatment plant, which adjusts their heating to a radiation pyrometer display corresponding to the belt temperature measurement as a setpoint, so that the production belt learns the temperature-time course, which was simulated with the calibration and set for production.

Um den Prozess der Kalibrierung unter gleichen Bedingungen wie in der Wärmebehandlungsanlage durchführen zu können, sind Bandstreifen und Temperatursonde mit der am Blechstreifen anliegenden Temperaturmesseinrichtung in einem Behältnis 7 untergebracht, das z.B. mit einer Klappe dicht verschlossen werden kann. Nach Schließen dieser Klappe wird, wenn der Wärmebehandlungsprozess in der Produktionsanlage unter Schutzgas abläuft, automatisch die Ausspülung der Luft aus dem Behältnis mittels Stickstoff durch die Zuleitung 7 und die Ableitung 9 durchgeführt. Wenn das Schutzgas in der Produktionsanlage sich von dem zum Ausspülen von Luft benutzten Stickstoff unterscheidet, findet anschließend ebenfalls automatisch die Ausspülung des Stickstoffs durch das Schutzgas über die Leitung 8 statt. Damit auch brennbares Schutzgas unter Berücksichtigung der einschlägigen Sicherheitsvorschriften verwendet werden kann, treten die Ausspülgase über eine Flüssigkeitstauchung, einen sog. Bubbler, über die Leitung 9 aus, die, entsprechend der Einstellung der Flüssigkeitstauchung, die Einstellung eines Überdrucks in dem Kalibrierbehältnis gestattet und auf diese Weise verhindert, dass durch die Ausblasleitung zum Kamin Sauerstoff in das Behältnis einströmen kann. Auf diese Weise können auch durch die Schutzgaseinwirkung auf die Oberfläche gegebene Veränderungen des Emissionsgrades miterfasst werden, wie z.B. bei der Reduzierung eines Metalloxydes auf der Bandoberfläche infolge der reduzierenden Wirkung des Wasserstoffs, der einen wesentlichen Bestandteil des Schutzgases darstellt.In order to be able to carry out the calibration process under the same conditions as in the heat treatment plant, strip strips and temperature probes are accommodated in a container 7 with the temperature measuring device resting against the sheet metal strip, which can be tightly closed, for example with a flap. After closing this flap, when the heat treatment process in the Production plant runs under protective gas, automatically purging the air from the container by means of nitrogen through the supply line 7 and the derivative 9 carried out. If the shielding gas in the production plant differs from the nitrogen used to flush out air, the purging of the nitrogen by the shielding gas also automatically takes place via the line 8th instead of. So that flammable inert gas can be used taking into account the relevant safety regulations, the flushing gases pass over the line via a liquid immersion, a so-called bubbler 9 which, according to the setting of the liquid immersion, allows the setting of an overpressure in the calibration and thus prevents oxygen can flow into the container through the discharge line to the chimney. In this way it is also possible to detect changes in the emissivity caused by the action of protective gas on the surface, such as, for example, the reduction of a metal oxide on the strip surface due to the reducing effect of the hydrogen, which is an essential component of the protective gas.

Die Hochstromquelle ist, abgestimmt auf die Dimensionen der Bandprobe, so ausgelegt, dass die Kalibrierungseinrichtung die höchste Aufheizgeschwindigkeit für die die Produktionsanlage ausgelegt ist, simulieren kann.The high current source is designed to match the dimensions of the strip sample so that the calibration device can simulate the highest heating rate for which the production line is designed.

Das in der Kalibriereinrichtung verwendete Strahlungspyrometer 6 und auch die Strahlungspyrometer in der Produktionsanlage sind, der Messsaufgabe entsprechend, als monochromatisches Pyrometer, als Spektralpyrometer oder als Mehrfarbenpyrometer und unter Berücksichtigung der zu messenden Temperaturen und Emissionsgrade sowie des für die Messaufgabe günstigen Wellenlängenbereichs ausgewählt, wie dies in der technisch-wissenschaftlichen Literatur beschrieben und aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist.The radiation pyrometer used in the calibration device 6 and also the radiation pyrometers in the production plant are, according to the measurement task, selected as a monochromatic pyrometer, as spectral pyrometer or multicolour pyrometer and taking into account the temperatures and emissivities to be measured as well as the favorable for the measurement task wavelength range, as described in the technical-scientific literature and From the prior art is well known.

So wird eine Einrichtung geschaffen, mit welcher in einer Steuerung für eine Produktionsanlage die Sollwerte, die mit den Strahlungspyrometern gemessen werden, automatisch für die verschiedenen Temperaturmessstellen gültigen Emissionsgrade, auch unter Einwirkung eines Schutzgaseinflusses, erfasst werden.Thus, a device is created with which in a controller for a production plant, the target values, which are measured with the radiation pyrometers, automatically for the various temperature measuring points valid emission levels, even under the influence of a protective gas influence detected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
MetallbandprobeMetal band practice
2a, 2b2a, 2b
KontaktklemmenContact terminals
33
die Bandprobe berührende Temperaturmesssondethe tape sample contacting temperature probe
4a,4b4a, 4b
Leitungen zur HochstromquelleLines for high current source
55
HochstromquelleHigh current source
66
StrahlungspyrometerRadiation pyrometer
6a6a
Leitung zur Steuer- und RegeleinheitLine to the control unit
77
gasdicht verschließbares Behältnisgastight sealable container
88th
Steuer- und RegeleinheitControl unit
99
Stickstoffleitung mit ArmaturenNitrogen line with fittings
1010
Gasableitung zum BubblerGas drainage to the bubbler
1111
Schutzgasleitung mit ArmaturenInert gas line with fittings
1212
Bubbler (Flüssigkeitstauchung)Bubbler (liquid compression)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3053665 A1 [0007]EP 3053665 A1 [0007]
  • DE 69307151 T1 [0007]DE 69307151 T1 [0007]
  • DE 102015106805 A1 [0008]DE 102015106805 A1 [0008]

Claims (3)

Kalibriereinrichtung und Kalibrierungsverfahren für Strahlungspyrometer in einer Durchlauf-Wärmebehandlungsanlage für Metallbänder Mit einer Bandprobe 1 mit identischer Oberfläche wie das in der Durchlaufanlage zu behandelnde Metallband, mit einer Möglichkeit, die Temperatur der Bandprobe 1 über Umgebungstemperatur zur erhöhen und einer die Bandprobe 1 berührenden Sonde 3 zur Bandtemperaturmessung sowie einem Strahlungspyrometer 6 zur Erfassung der Temperatur der Bandprobe 1 gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) Die Bandprobe 1 wird direkt elektrisch mit dem gleichen Temperatur-Zeitverlauf erwärmt, also entsprechend der gleichen Aufheizkurve, wie das Metallband in der Durchlaufwärmebehandlungsanlage. b) Der diesem Temperatur-Zeitverlauf entsprechende Sollwert für die mit der die Bandprobe berührenden Sonde 3 gemessenen Temperatur wird von der Steuer- und Regeleinheit 8 vorgegeben und eingeregelt. c) Die Regel- und Steuereinheit 8 erfasst das korrespondierende Signal der Strahlungspyrometermessung. d) Aus dem Vergleich der von der die Bandprobe 1 berührenden Sonde 3 gemessenen Temperatur (bzw. Temperaturen) mit dem (bzw. den) korrespondierenden Anzeigewert(en) des Strahlungspyrometers 6 bestimmt die Steuer- und Regeleinheit 8 den (bzw. die) Sollwert(e), bzw. den oder die einzustellenden Emissionsgrad(e), des (bzw. der) den Erwärmungsprozess in der Wärmebehandlungsanlage zu regelnden und zu überwachenden Pyrometer(s) Radiation Pyrometer Calibrator and Calibration Procedure in a Metal Belt Continuous Heat Exchanger With a belt sample 1 having the same surface area as the metal belt to be processed, with the ability to raise the temperature of belt sample 1 above ambient and a probe 3 contacting the belt sample 1 Tape temperature measurement and a radiation pyrometer 6 for detecting the temperature of the tape sample 1 characterized by the following features: a) The tape sample 1 is heated directly electrically with the same temperature-time curve, ie according to the same heating curve, as the metal strip in the continuous heat treatment plant. b) The setpoint corresponding to this temperature-time profile for the temperature measured with the probe 3 contacting the tape sample is preset and adjusted by the control and regulating unit 8. c) The control and control unit 8 detects the corresponding signal of Strahlungspyrometermessung. d) From the comparison of the temperature (or temperatures) measured by the probe 3 contacting the tape sample 1 with the corresponding display value (s) of the radiation pyrometer 6, the control unit 8 determines the setpoint (s) (e), or the emissivity (s) to be set, of the pyrometer (s) to be controlled and monitored for the heating process in the heat treatment plant (s) Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Bandprobe 1 mittels einer von der Steuer - und Regeleinheit 8 geregelten Hochstromquelle 5 aufgeheizt wird.Calibration device after Claim 1 characterized in that the tape sample 1 is heated by means of a regulated by the control and regulating unit 8 high current source 5. Kalibriereinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Bandprobe 1 sich bei der Kalibrierung in einem gasdicht verschließbaren Behältnis 7 befindet, in dem die gleiche Gasatmosphäre herrscht wie in der Wärmebehandlungsanlage.Calibration device after Claim 1 and / or 2, characterized in that the tape sample 1 is in the calibration in a gas-tight sealable container 7, in which the same gas atmosphere prevails as in the heat treatment plant.
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