NH-GSM光學測溫儀在精密鑄造車間的應用

一、現用測溫方式存在的問題

當前鑄造行業中采用的測(ce)溫方(fang)式(shi)可(ke)分為(wei)以熱電偶為(wei)代表的各種接(jie)觸式(shi)測(ce)溫和近些年發展起來的非(fei)接(jie)觸式(shi)紅外線(xian)測(ce)溫等方(fang)式(shi)。

接觸(chu)式測溫(wen)方(fang)式采(cai)用鉑(bo)銠熱(re)(re)電(dian)(dian)偶(ou)和許多類同于它(ta)的各種(zhong)K型(xing)熱(re)(re)電(dian)(dian)偶(ou)、紙筒測溫(wen)管(guan)等(deng)，他們都采(cai)用同一方(fang)式，讓(rang)熱(re)(re)電(dian)(dian)偶(ou)插入(ru)到熱(re)(re)源(yuan)中(zhong)產生電(dian)(dian)位差，用導線連接反應到儀(yi)表指示出來，達到測溫(wen)目的，但在鑄造車間使(shi)用時有(you)以下幾點不足：

1. 成本高，且耗費能源。每測一次成超過3元，年使用成本近萬元。
2. 操作不方便，測量需要人工操作，作業時火星四濺，存在安全隱患。
3. 使用方式不適用鑄造車間，由于熱電偶測量的是某個靜態點的溫度，而鑄造過程中金屬液體是一個升溫的過程，熱電偶測量的時候往往是目標溫度還沒到，或者已經超過目標溫度，再由爐工依據經驗升溫或降溫，導致可能產生的二次測溫和鑄造成本的增加。    

 4.  由于必須(xu)接觸高(gao)溫熱源(yuan)，容易因為使用不(bu)當而導致測溫儀故障率(lv)高(gao)發。

近些年發展起來的非接觸如便攜(xie)、在線式紅外測溫儀，因為它采(cai)用確定(ding)輻射波強(qiang)度(du)（功率）的方法來表(biao)示相對應(ying)的溫度(du)，所以與輻射波傳輸介質有(you)關，與發熱體材料和面積有(you)關，與測溫時探(tan)頭與目標之間(jian)距離有(you)關。在實際(ji)使(shi)用中存在以下問題：

      1.       測溫(wen)(wen)儀安放距離的(de)遠(yuan)近所測溫(wen)(wen)度不一。

      2.       熔化的(de)金屬材料(liao)不同(tong)測得(de)溫度不同(tong)。

      3.      ; 同爐金屬液所測位置不同溫度(du)差異較(jiao)大。

      4.       受(shou)爐(lu)前環境溫度影響(xiang)較(jiao)大。

以(yi)上兩類測(ce)溫儀(yi)(yi)都(dou)存(cun)在著不(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)(de)不(bu)穩(wen)定(ding)性(xing)，不(bu)便捷性(xing)，不(bu)可靠性(xing)等缺點。隨著科學(xue)技(ji)術(shu)的(de)(de)不(bu)斷發展，由(you)南京(jing)寧華分(fen)析儀(yi)(yi)器有限公司研制(zhi)出品的(de)(de)第三(san)代新型GSM光學(xue)測(ce)溫儀(yi)(yi)克服了之前(qian)接觸式(shi)與紅外測(ce)溫儀(yi)(yi)的(de)(de)不(bu)足，具有新穎的(de)(de)原理和先(xian)進實用的(de)(de)功能。

二、NH-GSM技術創新點

NH-GSM光(guang)學創新型測(ce)溫(wen)(wen)儀的(de)原理(li)是：當一(yi)個物(wu)體被(bei)加熱時(shi)，它不斷地向空間或周圍介質輻射特征(zheng)波(bo)(bo)(bo)，特征(zheng)波(bo)(bo)(bo)的(de)峰(feng)值(zhi)(zhi)波(bo)(bo)(bo)長(chang)與溫(wen)(wen)度(du)的(de)關系可從(cong)(cong)維恩定律得(de)到，即(ji)(ji)l=0.2897/（273+℃），當溫(wen)(wen)度(du)升高時(shi)，峰(feng)值(zhi)(zhi)波(bo)(bo)(bo)長(chang)向短波(bo)(bo)(bo)方向移動，例(li)如0℃時(shi)為10.61mm；1000℃時(shi)為2.28mm；2000℃時(shi)為1.27mm，特征(zheng)波(bo)(bo)(bo)從(cong)(cong)設(she)備內(nei)部光(guang)纖的(de)一(yi)端(duan)傳(chuan)輸到另一(yi)端(duan)，由(you)于(yu)光(guang)纖的(de)另一(yi)端(duan)連接著一(yi)個檢波(bo)(bo)(bo)器(qi)即(ji)(ji)衍射光(guang)柵(zha)，從(cong)(cong)光(guang)柵(zha)上出(chu)來(lai)0級(ji)、1級(ji)、2級(ji)條紋(wen)……，這(zhe)樣很方便地檢出(chu)了對應溫(wen)(wen)度(du)的(de)特征(zheng)波(bo)(bo)(bo)。然后連接光(guang)電探測(ce)器(qi)，輸出(chu)隨著溫(wen)(wen)度(du)變化(hua)的(de)頻率信號，即(ji)(ji)得(de)到了數字(zi)輸出(chu)的(de)溫(wen)(wen)度(du)信號，連接二次儀表(biao)或計算機即(ji)(ji)顯示被(bei)測(ce)溫(wen)(wen)度(du)值(zhi)(zhi)。

由(you)于每一(yi)個(ge)溫度對應(ying)著一(yi)列幅射(she)能力zui強的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)波(bo)(bo)，又由(you)于每一(yi)個(ge)輻射(she)波(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長在各種不同的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)播(bo)介質中是不變(bian)的(de)(de)(de)(de)，因(yin)此(ci)測定(ding)特征(zheng)波(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)長即可確定(ding)被(bei)測物的(de)(de)(de)(de)相應(ying)溫度。

三、GSM光學測溫儀操作步驟

1．確定安裝位置

當對(dui)測溫儀(yi)（如圖）進行安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)時(shi)(shi)，①將測溫探頭正(zheng)對(dui)爐(lu)口，把信號處理(li)單元固(gu)(gu)定(ding)(ding)安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在操作平臺(tai)上(shang)或總控制柜內。若(ruo)需多點測量，可分別安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)多臺(tai)測溫儀(yi)；如果用戶想節約(yue)成本(ben)，只(zhi)用一個測溫探頭時(shi)(shi)，建議用戶設計一個小型(xing)微調測試臺(tai)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。②打開(kai)激光按扭(niu)開(kai)關，將激光對(dui)準(zhun)爐(lu)口中(zhong)心(xin)位置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)后，鎖緊測溫裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)固(gu)(gu)定(ding)(ding)螺絲。③如果現場環境溫度高于80度，需加裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)風冷裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。

   2．電氣連接圖

測溫儀可與顯(xian)示(shi)儀表、顯(xian)示(shi)大屏、或計算(suan)機由電纜按(an)照廠家提供接(jie)線

圖實現連接，且(qie)必須在斷電情況下進行操作。檢查各接線端子無誤后（如圖）

方可通電。技術人(ren)員(yuan)不用到車間從計(ji)算機屏幕上即(ji)可實時監測每爐的生產(chan)過

程，達到(dao)事前(qian)檢驗、實施(shi)控制(zhi)，穩定質量的目的。

   3．工藝參數調節

根據生產過程，通過修正工藝參數(shu)調節(jie)開關，即可準確(que)對該爐口溫度進行時

時監控。實現澆注(zhu)溫度的測量。

四、GSM光學測溫儀指導生產的效果及其所發揮的作用

 1．提高鑄件質量。

由于(yu)金屬液體溫(wen)度(du)(du)得(de)到適時(shi)控制，以前(qian)的較低溫(wen)度(du)(du)澆注(zhu)現象被克服，鑄件(jian)的欠鑄、冷隔被克服。由于(yu)脫氧，打渣(zha)到澆注(zhu)嚴格(ge)按(an)工藝溫(wen)度(du)(du)操(cao)作，鑄件(jian)的夾渣(zha)、氣孔得(de)到防(fang)止。阻止了過(guo)高(gao)溫(wen)度(du)(du)澆注(zhu)，保(bao)證型殼表面(mian)層不過(guo)燒(shao)，克服了鑄件(jian)表面(mian)的毛(mao)刺、鑄瘤、鐵豆現象，減少了打磨量(liang)。

2．實現，節能。

由于實(shi)現了實(shi)時(shi)(shi)顯示溫(wen)度，因此，鐵水(shui)溫(wen)度一到工藝(yi)要求，可以立即出(chu)爐。大屏幕顯示，可以加強澆鑄工和爐工配(pei)合作業。使得(de)生(sheng)產過程“省(sheng)時(shi)(shi)，省(sheng)電”，在提(ti)高生(sheng)產效率的同時(shi)(shi)還(huan)能(neng)節約電費；光(guang)學測溫(wen)儀(yi)非接觸工作，無任何(he)耗材費用。

3．替代監工

可以(yi)通過連接電(dian)腦，記錄中頻爐(lu)內所有溫度，便于監控(kong)夜(ye)班工作情況。

4．改進工藝

當某一批貨有質(zhi)量(liang)瑕疵時(shi)，可以(yi)通過電(dian)腦查詢當時(shi)的(de)溫度控(kong)制情況，以(yi)便改進(jin)工藝標準，提高產(chan)品質(zhi)量(liang)。

5．增加企業回報。

在生產過程中(zhong)，多少總會由于溫度控制不好而導致整(zheng)爐甚至(zhi)整(zheng)批產品(pin)報廢(fei)。減(jian)少報廢(fei)，才是的(de)回報。

6．提高企業形象。

使用高科(ke)技檢測設備以提高企(qi)業形象(xiang)，增加客戶的(de)信(xin)任，從(cong)而達到(dao)提高業務水平的(de)目(mu)的(de)。

7．保障安全生產。

有了測溫儀，一方面不用因為(wei)“能(neng)看懂溫度”的老(lao)工(gong)人請假而無法開(kai)工(gong)，另一方面可以減少對老(lao)工(gong)人的依(yi)賴。

五、結論：

1．新(xin)型的(de)GSM光學測溫(wen)儀(yi)克服(fu)了傳統測溫(wen)儀(yi)的(de)不足，測溫(wen)精度高，重復性

好，反(fan)映速度快，操作便捷攜(xie)。

2．GSM測溫儀(yi)還是鍛造、熱(re)處理、真空爐(lu)、定向爐(lu)、單晶(jing)爐(lu)等其它熱(re)加工行業較理想的(de)非接觸測溫、控溫裝(zhuang)置，并得(de)到較好(hao)的(de)應用。

3．GSM測溫(wen)儀的使(shi)用(yong)提(ti)高(gao)了(le)(le)(le)鑄件質(zhi)量，減少了(le)(le)(le)夾渣、氣(qi)孔、欠(qian)鑄的產(chan)生(sheng)。提(ti)高(gao)鑄件的合格率(lv)，節省了(le)(le)(le)生(sheng)產(chan)成(cheng)本，給(gei)企(qi)業帶來了(le)(le)(le)顯(xian)著經濟效益。

                              NH-GSM光(guang)學測溫儀和熱電(dian)偶應(ying)用及成本對比