为什么我们需要看到反应堆内部

说到炉内监视,可能会联想到“监视炉内温度”。当然温度是重要的管理项目。但是,在实际的制造过程中,您可能希望检查炉内的状态,而不仅仅是温度数值。

查看火焰和燃烧状态

对于涉及燃烧的设备 (如水泥窑或垃圾焚烧炉),不仅要控制温度,还要控制火焰是否正常存在以及燃烧状态是否变化。

查看材料和烧制状态

在炉内,通过加热、烧制和熔化材料来进行制造过程。例如,在回转窑中,随着炉子旋转,内部材料移动。除了温度之外,掌握材料的状态,运动,分布,沉积等可能是判断制造状态的材料。

早期掌握起火和异常情况

需要监视的不仅仅是炉内。刚出炉的材料温度仍然很高,在运送到后工序的过程中可能会起火或异常沉积。如果能尽早掌握这种状态,不仅能提高质量,还能保证设备的稳定运行和防止故障于未然。

如果看不到炉内,会出现什么问题呢?

如果不知道炉内发生了什么,就很难在早期掌握状态的变化和异常。仅凭温度数值可能无法充分了解火焰状态、材料运动、异常沉积等。这可能导致更晚注意到制造过程中的变化,更晚了解质量影响,更晚发现设备异常,甚至设备故障或停产。

炉内监视的目的不仅仅是温度管理。了解“反应堆中发生的事情”并管理制造过程和设施也很重要。

为什么很难看到炉内

即使需要观察炉内,也不是安装普通的摄像头就能解决的。因为对于测量仪器来说,炉内的环境非常严峻。

高温环境

炉内温度非常高,一般的照相机和电子设备无法直接安装。除了相机,镜头和外围设备也需要防热。

粉尘和烟雾

有些设备会产生粉尘和烟雾,肉眼无法充分观察内部情况。此外,如果灰尘粘附在诸如透镜的光学部件上,则难以保持稳定的监视。

水蒸气和气体等的影响

根据设备,也存在水蒸气和气体。尽量避免测量光路上的水滴、灰尘、烟、水蒸气,在无法避免的情况下,需要采取空气吹扫等对策。此外,还必须考虑振动,外部热辐射,冷凝等,以进行稳定监测。

在炉内监视中,必须同时考虑“看什么”和“怎样才能继续看下去”。

了解炉内状态的方法和通过热图像的监视

炉内温度的测量方法不止一种。根据设备和用途的不同,会使用热电偶、红外温度仪、热成像仪等方法。关键不在于哪种方法更好,而在于根据你想要了解的信息选择合适的测量方法。

方法 主要知道的事情 炉内监视的要点
热电偶 特定位置的温度 广泛用于工业炉的接触式传感器。从一个值很难把握火焰的状态、材料的运动、大范围的温度分布。根据设备的不同,由于有腐蚀性的气氛等,保护管本身会暴露在恶劣的环境中。
红外温度仪 目标温度 可以从远处进行非接触测量,对高温对象有效。但是,它基本上是一种掌握目标温度的测量仪器,与观察大范围状态的用途不同。
热像 温度分布 您可以将温度捕捉为表面,并以图像的形式检查高温部分和状态的变化。

从“测量温度”到“将其视为图像”

为了确定炉内高温区域的位置以及大范围区域的温度分布,需要将温度视为“表面”而非“点”。热成像就是这样一种方法。通过使用能够捕捉近红外区域热辐射的相机,有时可以将高温物体成像。通过将检测到的热能显示为热图像,温度不再是一个单一的数值,而是屏幕上的温度分布图。

用点看

通过数值确认特定场所的温度。

面对面看

通过图像确认温度分布,掌握高温部分和状态的变化。

利用热图像监视回转窑炉内温度分布的例子
热像监控示例 (旋转窑炉内的温度监控)

炉内监视装置和继电器透镜

为了将高温炉内作为图像进行监视而使用的是炉内监视装置。由于很难将普通相机直接放入高温炉中,因此我们将光学系统与保护设备免受热的机制相结合,将来自炉内的热辐射传输到相机。

什么是继电器镜头

简单地说,继电器镜头就是:用于将来自炉内的热辐射传输到炉外侧摄像头的光学系统。要使。不是将摄像机本身置于高温炉内,而是将继电器镜头引入炉壁附近,并用摄像机捕捉前方的炉内。通过将光学系统和摄像机分开配置,可以从炉外监视高温炉内。

保护设备免受高温环境的影响

由于继电器镜头和相机暴露在高温环境中,因此需要冷却和保护机制。另外,粉尘等一旦附着在光学部件上就很难稳定地捕捉,因此要根据设备条件配合使用空气清除等对策。炉内监视装置不仅仅是将摄像机安装在炉子上,它是一种结合了观察炉子内部的光学系统和保护它免受恶劣环境影响的机制的装置。

要看什么、是什么样的设备、要确认

如果导入了炉内监视装置,仅靠这个并不能了解设备的状态。重要的是提前考虑“该设施需要监控什么”。

在炉内应该看的管理点

  • 火焰/燃烧状态:火焰是否正常存在,燃烧状态是否发生变化
  • 材料和烧制状态:材料的状态和运动,烧制过程的状态
  • 异常堆积:材料是否异常堆积在特定位置
  • 起火、异常高温部位:高温材料的搬运过程中起火或局部高温状态
  • 温度分布:炉内高温和低温的位置

它将被用于什么样的设备

炉内监视不是仅适用于特定行业的技术,如果存在“想要确认高温设备内部发生了什么”的问题,则需要考虑。

设备监控图像
水泥回转窑火焰、烧成状态、材料状态等
垃圾焚烧炉燃烧状态和炉内状态
玻璃熔炉高温熔融工艺
钢铁加热炉炉内的温度分布和加热状态
热处理炉·烧结炉加热、烧制等状态 (※在测定温度范围内时)

仅凭目录规格无法决定

在炉内监视中,仅根据对象的温度无法判断是否适用。所需的配置取决于以下设施条件:。

确认为什么重要
安装位置根据从哪里看,能看到的范围和对象也会改变。
测量距离与视野和测量对象的大小有关。
粉尘、烟气有时会成为妨碍光路的主要原因。
环境温度它与保护相机和光学系统的冷却方法有关。
监视对象所需的配置取决于“查看火焰”或“查看温度分布”。

​重要的是不仅要检查设备的最高测量温度,还要检查实际设施中是否“看到了想要看到的东西”。

CHINO炉内温度监视装置“CPA-RA”

CHINO炉内温度监视装置CPA-RA

CHINO提供了一种设备,该设备使用继电器透镜捕捉来自炉内的热辐射,并将炉内状态作为图像进行监控。作为其后续型号登场的是炉内温度监视装置CPA-RA。

将继电器透镜引入炉内,作为热图像监控炉内大范围的温度分布。通过720×540像素的高像素传感器,可以更加清晰地确认炉内的温度分布。

主要规格

测量波长0.9μm (近红外)
像素数720×540
测量温度范围低温型:700~1450°C (4段拼接) /高温型:1200~2550°C (5段拼接)
精度额定测量值的±2%
帧频30Hz※根据操作环境和运行状况有所变动
继电器透镜长度300mm/440mm/620mm/840mm/1040mm
视角45°/60°/90°
电源/连接PoE (通过LAN电缆供电和通信) /每个系统最多4个单元

根据炉子大小、测量距离和要监视的范围,选择继电器透镜长度和视角。此外,作为从炉外通过窗户测量的类型,“CPA-RAS”也属于同一系列。

从不同角度检查热图像

这款高温热成像软件(CPY-VXGR)支持点/线/面测量、趋势显示、辐射率校正和数据存储。除了显示热图像外,它还允许您专注于特定区域,以检查温度并跟踪其随时间的变化。

支持PoE,简化系统配置

PoE可通过一根LAN电缆供电和通信,从而简化布线。一个系统最多可连接4个设备,并支持多点监控配置。

炉内温度监视装置CPA-RA查看产品页

关于炉内监视的常见问题

炉内监视和炉内温度测定有什么不同?

炉内温度测量以把握温度为中心。另一方面,炉内监视有时是将温度分布等作为图像捕捉,以把握炉内的状态变化为目的。

我们能否使用红外温度仪监测反应堆内部温度?

红外温度仪是一种有效的非接触式测温方法。另一方面,如果您需要拍摄炉内大范围区域的图像,并检查温度分布和变化情况,热成像监测可能更合适。

任何炉子都可以使用炉内监视装置吗?

并非所有设备都可以使用相同的配置。应在确认实际设备条件 (如温度、测量距离、视野、粉尘和烟雾、安装位置等) 的基础上研究应用方法。

在炉内监视中,首先应该考虑什么呢?

首先,我们建议您组织“你想看到什么”,“你为什么想看到它”,“看不见的问题是什么”。

总结:除了“温度”,炉内还有其他值得一看的东西

测量温度和了解炉内状态并不一定相同。如果现在存在“不知道炉内发生了什么”的问题,不仅可以选择温度测量,还可以选择“看到”炉内本身的监视方法。通过了解炉内监视的想法,有时会注意到以前看不到的管理要点。

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致想要监视炉内状态的人

在炉内监视中,适当的方法取决于监视的内容,例如火焰、材料、煅烧状态、沉积、点火和温度分布。根据实际设备条件 (如高温、粉尘、测量距离和安装位置) 考虑应用方法非常重要。

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