窯胴體掃描測(cè)溫系統(tǒng)是一種完全由計(jì)算機(jī)操作、全部數(shù)字化處理的智能化測(cè)溫成像系統(tǒng)，該設(shè)備可長(zhǎng)期不間斷地實(shí)時(shí)監(jiān)控回轉(zhuǎn)窯胴體表面溫度，間接掌握窯內(nèi)結(jié)皮和結(jié)圈情況，從而使廠家及時(shí)采取有效措施，防止窯襯和窯胴體的損壞，提高回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以延長(zhǎng)窯體的安全運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
原理
紅外掃描測(cè)系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)是非接觸、紅外線測(cè)溫、快速準(zhǔn)確、運(yùn)行周期長(zhǎng)、真正無(wú)損檢測(cè)、解決了回轉(zhuǎn)窯運(yùn)動(dòng)所造成的測(cè)溫難的難題。它通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的直流無(wú)刷電機(jī)帶動(dòng)紅外掃描儀內(nèi)部掃描探頭高速旋轉(zhuǎn)，掃描探頭旋轉(zhuǎn)一圈，對(duì)窯表皮形成一條測(cè)溫掃描線，掃描探頭的掃描頻率為25-50線/S。窯旋轉(zhuǎn)一周，為一個(gè)掃描周期。所采集的紅外線通過(guò)紅外探測(cè)器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，傳輸至計(jì)算機(jī)，通過(guò)安裝在計(jì)算機(jī)上的專用軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算、分析，然后在顯示器上以熱像儀圖像形式顯示出來(lái)。圖1-1為結(jié)構(gòu)示意圖
圖1-1
因?yàn)楦G在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，表面面積大，用傳統(tǒng)熱電偶測(cè)溫的方法很難進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，采用紅外非接觸式測(cè)量的方法具有較大的優(yōu)勢(shì)。目前用于水泥窯紅外測(cè)溫有兩種方法，一種是用手持便攜式測(cè)溫儀由人工現(xiàn)場(chǎng)巡檢，該方法優(yōu)點(diǎn)是成本低，可以測(cè)量窯表面任何一點(diǎn)的溫度，缺點(diǎn)是不能全面及時(shí)測(cè)量；一方法用高速紅外線掃描測(cè)溫，優(yōu)點(diǎn)是快速準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)性好，能全面連續(xù)測(cè)量，在控制室可以直接觀察到窯表面的溫度，缺點(diǎn)是成本高，需要特定的安裝位置和平臺(tái)，被遮擋的陰影區(qū)域無(wú)法測(cè)量，通常用便攜式測(cè)溫儀補(bǔ)測(cè)。
窯胴體掃描測(cè)溫系統(tǒng)，適用于水泥回轉(zhuǎn)窯、氧化鋁窯、鐵合金窯、石灰窯、球團(tuán)窯和化肥窯。目前國(guó)外的品牌主要有雷泰，愛(ài)光，蘭德和艾格瑪，國(guó)內(nèi)不少企業(yè)通過(guò)引進(jìn)技術(shù)，結(jié)合國(guó)外的紅外探頭，已經(jīng)能夠自主研發(fā)性價(jià)比不錯(cuò)的產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)窯胴體紅外掃描測(cè)溫儀存在較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，主要集中在江浙地區(qū)。
碲鎘汞（MCT）紅外探測(cè)器
碲鎘汞紅外探測(cè)器，又稱MCT，是由碲、鎘、汞三種半導(dǎo)體物質(zhì)按一定比例混合，在金屬襯底上涂一個(gè)10~20微米的涂層并經(jīng)硬化處理，安裝在微型熱電制冷器冷端的表面，密封在一個(gè)金屬殼內(nèi)。殼體頂端開(kāi)有一個(gè)紅外窗口，用白寶石密封，保證透光率在80%以上。
深圳市唯銳科技代理的波蘭VIGO紅外碲鎘汞探測(cè)器覆蓋1-16μm的探測(cè)范圍，采用多級(jí)熱電制冷，探測(cè)率高并且響應(yīng)速度快，廣泛應(yīng)用于窯胴體測(cè)溫系統(tǒng)。MCT探測(cè)器受到紅外輻射時(shí)電導(dǎo)率會(huì)發(fā)生變化，在施加一定偏置電流的條件下，其輸出的電信號(hào)會(huì)隨紅外輻射強(qiáng)度的變化而改變，MCT探測(cè)器是窯胴體掃測(cè)溫系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，具體可參考圖1-2
圖1-2
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
主要由光學(xué)、機(jī)械、電子三大部分組成，是一個(gè)光機(jī)電一體的精密儀器，所有部件被密封在一個(gè)鑄鋁的外殼內(nèi)。如圖1-3
圖1-3
光學(xué)部分由云母密封窗、反射棱鏡、透鏡和濾光片組成。高速旋轉(zhuǎn)的棱鏡將從不同角度射來(lái)的紅外線光反射到透鏡，透鏡將紅外光聚焦后送到VIGO紅外探測(cè)器。
機(jī)械部分由高速步進(jìn)電機(jī)、鑄鋁外殼組成，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)棱鏡高速旋轉(zhuǎn)，采集不同角度輻射的紅外光以及參考黑體輻射的紅外光，鑄鋁外殼內(nèi)置有冷卻水管，起保護(hù)和散熱作用。
電子部分由紅外探測(cè)器和控制電路組成，紅外探測(cè)器將紅外能量轉(zhuǎn)為電信號(hào)，控制電路負(fù)責(zé)信號(hào)放大、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并與上位機(jī)通訊、完成數(shù)據(jù)交換等。