窯爐紅外測溫系統

一、 紅外測溫技術原理

紅外測溫技術是采用特殊的傳感器對物體向外輻射的紅外能量進行測量的技術。高于絕對零度的物體向外輻射的電磁波經過濾波聚焦后成像于傳感器并轉換為電信號，將該電信號進行一系列的處理獲得溫度信息。

二、 自動清潔皮技術原理

紅外測溫儀是將物體向外輻射紅外能量轉換成溫度信號輸出的專用設備。為防止紅外測溫儀探測紅外能量的通道被物料堵塞而配套的自動清潔皮裝置，可以定時清理該紅外能量傳輸通道。由特制的空氣炮組成的清潔皮裝置由時間繼電器控制的電磁閥實現定時清潔皮動作。

三、 系統組成

系統主要由專用的紅外測溫儀、自動清潔皮機構、電氣控制、氣源處理裝置組成。

系統組態圖

四、 系統主要技術參數

STEM系列紅外測溫儀適用于各種工業窯爐的溫度檢測，特別適用于高溫環境的檢測。針對不同的檢測對象和溫度監測范圍，系統可配置各種專用的紅外測溫儀。

五、 系統配置及說明

1、系統配置

STEM系列紅外測溫儀根據不同的使用環境采用了相應的結構設計，并選擇適合的紅外測溫儀進行配套。針對不同的測溫范圍和不同的被測物，選擇適合的測量波段以確保測量精度和可靠性。系統配置清單下：

2、配置說明

系統采用紅外非接觸測溫原理，避免了測溫探頭磨損和燒蝕，且紅外測溫的響應時間快，測量距離遠。為了適應各種爐窯內部的溫度檢測，系統可以配置相應波段的紅外測溫儀。

2.1、紅外測溫儀

紅外測溫儀是系統的主要組成部分，該測溫儀具有精度高，測量速度快的優點，可廣泛用于水泥回轉窯窯頭或窯尾等惡劣場合的溫度檢測。根據不同的檢測要求，可以選擇不同的測量量程范圍和不同波段的測溫儀，以實現對不同物料或氣體的檢測。

2.1.1技術參數

測溫范圍：300℃～2500℃（分段）

測溫精度：±0.3%±2℃

重復精度：±0.1%±1℃

光譜響應：0.9μm～14μm

光學分辨率：75:1

環境溫度：-20℃～85℃

信號輸出：4～20mA，500Ω

電    源：24VDC

2.1.2使用方法

參見紅外測溫儀使用說明書。

2.2防護罩

不銹鋼防護罩是用來保護紅外測溫儀的雙層氣冷結構護套，防止現場灰塵和高溫飛沙以及正壓對紅外測溫儀的侵蝕。防護罩通過連接法蘭與自動清潔皮裝置密封連接，防護罩的表面有三個氣管接口，兩個1/4″的接口是用于接駁冷卻壓縮空氣，后進前出。一個1/2″的接口是用于連接電纜接入的。技術參數如下：

材料：304不銹鋼

密封方式：法蘭+密封圈，4×M6內六角螺栓

冷卻介質：壓縮空氣，溫度＜40℃，壓力＞0.2MPa，流量＞10Nm3/h，接口：1/4″，電纜接口：1/2″

2.3、就地控制箱

系統配置有三級氣體油污過濾處理裝置，分別是空氣凈化器、過濾減壓閥和精密過濾器，保證了系統氣源的高效凈化性能，有效地解決了廠區儀表風油污過重導致設備損壞的問題。此外，系統配置的自動排污裝置，會定時給空氣凈化裝置進行自動排污，無需人工維護。技術參數如下：

供電：220VAC/0.5A

信號輸入：4-20mA/500Ω

信號輸出：4-20mA/500Ω

顯示方式：四位7段數碼管

顯示精度：1℃

清潔皮周期設置：0S-99.9h

2.4、智能溫度控制器

控制箱內的智能溫度控制器，除了本地顯示采集處理的溫度數據外，還對采集到溫度數據進行智能分析濾波然后上傳至DCS系統，有效的避免了窯爐和煙室內惡劣工況對紅外測溫精度的影響，使得溫度波動基本與熱電偶一致。此外該控制器還配有2個報警信號量輸出接口，可根據用戶需求，進行溫度報警控制。技術參數如下：

輸入規格：

熱電偶： K、 S、 R、 E、 J、 N

熱電阻： Pt100、 Cu50

線性電壓： 0~5V、 1~5V、 0~500mV、 0~100mV、 0~60mV、 0~20mV、 0~10V

線性電流（需外接精密電阻分流或在 MIO 位置安裝 I4 模塊）： 0~20mA、4~20mA 等

線性電阻： 0~80 歐、 0~400 歐（可用于測量遠傳電阻壓力表）

測量范圍：

K(-50~+1300℃ )、S(-50~+1700℃ )、R(-50~+1700℃ )、E(0~+800℃ )、J(0~+1000℃ )、N(0~+1300℃ )、PT100(-200~+800℃ )

線性輸入：-9990~+30000 由用戶定義

測量精度：0.3 級（0.3%FS±1 個字）

分辯率： 溫度測量時對于 K、 E、 J、 N、 Pt100 為 0.1℃，對于 S、 R 為 1℃

溫度漂移：≤ ±0.015%FS ／℃（典型值約 ±75ppm/℃）

電磁兼容：IEC61000-4-4（電快速瞬變脈沖群），±4KV/5KHz；

IEC61000-4-5（浪涌）， 4KV

 變送輸出：在OUTP位置安裝X3電流模塊后，可將測量值PV變送為標準電流輸出，

最大負載電阻500歐。

報警功能：上限、下限、第二上限及第二下限報警功能，

可選購安裝繼電器模塊將報警信號輸出。

隔離耐壓：電源端、繼電器觸點及信號端相互之間≥2300VDC；

相互隔離的弱電信號端之間 ≥ 600VDC

電源：100~240VAC，-15%，+10% / 50~60Hz；或 24VDC/AC，-15%，+10%

電源消耗：≤ 5W

使用環境：溫度 -10~+60℃；濕度≤ 90%RH

2.5、自動清潔皮裝置

爐壁結焦（結皮）會導致紅外測溫的能量通道堵塞，影響測溫的連續性和測量的準確性。自動清潔皮裝置可以保持紅外能量通道的通暢。

自動清潔皮裝置采用特殊設計的空氣炮實現清潔皮動作。技術參數如下：