紅外熱像及比色測溫技術(shù)在RH爐鋼水溫度檢測中的應(yīng)用.pdf

1、爐外精煉早已經(jīng)成為現(xiàn)代化大型煉鋼企業(yè)的不可缺少的工序，如今，爐外精煉技術(shù)也向高效化方向發(fā)展。而借助于先進的自動化控制系統(tǒng)及完備實用的模型控制系統(tǒng)是爐外實現(xiàn)對精煉處理工藝的過程精確控制與智能化控制的重要條件之一。
　　 對于RH精煉而言，精煉過程鋼水溫度的控制是重要的控制環(huán)節(jié)之一。目前對RH鋼水溫度的監(jiān)測都還沒有實現(xiàn)實時自動化監(jiān)測，都是通過操作工人利用熱電偶測溫探頭對鋼水的溫度多次進行接觸式測量，屬于“經(jīng)驗型控制”，存在測溫次數(shù)多

2、、勞動強度大，不能連續(xù)及時獲得溫度值等問題，導(dǎo)致RH吹氧升溫操作滯后、終點溫度控制不穩(wěn)定等問題。開發(fā)RH鋼水溫度實時監(jiān)控技術(shù)，變“粗放式精煉”為“精細化精煉”，有利于更加精確地對RH過程溫度進行控制，提高處理終點的控制精度與命中率，滿足連鑄工序?qū)︿撍疁囟日秶?、穩(wěn)定控制的要求，對穩(wěn)定連鑄過程和鋼材的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高RH生產(chǎn)效率都具有重要的現(xiàn)實意義。近年來，隨著計算機技術(shù)和光學技術(shù)的發(fā)展，紅外熱像及比色測溫技術(shù)在各個領(lǐng)域中得到廣泛

3、應(yīng)用。
　　 本課題詳細研究了CCD的工作原理及性能參數(shù)，提出了一種基于紅外熱像及比色測溫技術(shù)的RH爐鋼水溫度的檢測方法，設(shè)計開發(fā)了一套基于紅外熱像及比色測溫技術(shù)的測溫裝置。利用近紅外面陣探測器獲取兩幅不同中心波長的紅外圖像，通過圖像處理技術(shù)對兩幅紅外圖像進行處理，區(qū)分爐壁和鋼水。通過對紅外熱像的灰度分布特性、波動規(guī)律等測算正向輻射概率排除鋼水液面中的鋼渣等非鋼水物質(zhì)并降低鋼水液面的鏡面效應(yīng)所帶來的測量誤差。在紅外圖像中找到鋼水

4、溫度的最佳采樣區(qū)域，從而準確獲取鋼水溫度。測量采樣區(qū)域內(nèi)的鋼水溫度并取其平均值作為鋼水溫度，從而有效克服測量某個點而引起的誤差，提高溫度測量的準確性。同時提高鋼水溫度數(shù)據(jù)測量的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
　　 本文研究的紅外熱像及比色測溫技術(shù)是以普朗克黑體輻射定理為基本理論，利用了數(shù)字圖像處理技術(shù)、通過雙波長圖像的灰度比來確定待測物體溫度。目前，該技術(shù)成功應(yīng)用于RH爐鋼水溫度的檢測，可以實現(xiàn)對鋼水液面進行大面積、高精度、連續(xù)、實時的溫度測