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(de)測溫方(fang)式可(ke)分為(wei)(wei)以熱電偶為(wei)(wei)代表(biao)的(de)各種接觸式測溫和近些年發展起(qi)來的(de)非(fei)接觸式紅外線測溫等方(fang)式。

接(jie)觸(chu)式測溫方(fang)式采(cai)用鉑銠熱(re)電(dian)偶(ou)(ou)和許多(duo)類同于它的(de)各(ge)種(zhong)K型熱(re)電(dian)偶(ou)(ou)、紙筒測溫管等，他們都(dou)采(cai)用同一方(fang)式，讓(rang)熱(re)電(dian)偶(ou)(ou)插入(ru)到(dao)熱(re)源(yuan)中產(chan)生電(dian)位差，用導線(xian)連接(jie)反應到(dao)儀表指(zhi)示出來(lai)，達到(dao)測溫目的(de)，但(dan)在鑄造車間使用時(shi)有以下(xia)幾點(dian)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(you)于必(bi)須接觸高溫熱源(yuan)，容易(yi)因為(wei)使用(yong)不(bu)當而導致(zhi)測溫儀故障率高發。

近些年發展(zhan)起來的(de)非接(jie)觸如便攜、在(zai)線(xian)式紅外測(ce)溫(wen)儀，因(yin)為它采用(yong)(yong)確定輻射(she)波強(qiang)度（功率）的(de)方法來表示相(xiang)對應的(de)溫(wen)度，所以與(yu)(yu)輻射(she)波傳輸介(jie)質有(you)關(guan)，與(yu)(yu)發熱(re)體材料和(he)面積(ji)有(you)關(guan)，與(yu)(yu)測(ce)溫(wen)時(shi)探(tan)頭與(yu)(yu)目(mu)標(biao)之間距離有(you)關(guan)。在(zai)實際使(shi)用(yong)(yong)中(zhong)存在(zai)以下問題：

      1.   ;    測溫(wen)儀安放(fang)距離的(de)遠近所(suo)測溫(wen)度(du)不一(yi)。

      2.       熔化的金屬材料不同測得溫度(du)不同。

      3.       同(tong)爐金(jin)屬液(ye)所測位置不同(tong)溫度差(cha)異較大。

      4.       受爐前(qian)環境(jing)溫度影響(xiang)較大。

以上兩(liang)類測溫儀(yi)都存(cun)在著不(bu)(bu)同程度的(de)不(bu)(bu)穩定性(xing)(xing)，不(bu)(bu)便捷性(xing)(xing)，不(bu)(bu)可靠性(xing)(xing)等缺點。隨著科學技術的(de)不(bu)(bu)斷發展，由南京(jing)寧華分析(xi)儀(yi)器有限公司研制出品的(de)第(di)三代新(xin)型(xing)GSM光學測溫儀(yi)克服了之前接觸式(shi)與(yu)紅外(wai)測溫儀(yi)的(de)不(bu)(bu)足，具有新(xin)穎的(de)原(yuan)理和先進實用的(de)功(gong)能(neng)。

二、NH-GSM技術創新點

NH-GSM光學(xue)創(chuang)新型測(ce)溫(wen)(wen)儀(yi)的原理是：當一個物體被加熱時(shi)(shi)，它不斷地向(xiang)空間或(huo)(huo)周圍介質輻射(she)特征波(bo)，特征波(bo)的峰值(zhi)波(bo)長與溫(wen)(wen)度(du)的關(guan)系可從(cong)(cong)維恩定律得到(dao)(dao)，即(ji)l=0.2897/（273+℃），當溫(wen)(wen)度(du)升高時(shi)(shi)，峰值(zhi)波(bo)長向(xiang)短波(bo)方向(xiang)移動，例如0℃時(shi)(shi)為(wei)10.61mm；1000℃時(shi)(shi)為(wei)2.28mm；2000℃時(shi)(shi)為(wei)1.27mm，特征波(bo)從(cong)(cong)設備(bei)內部(bu)光纖的一端傳輸到(dao)(dao)另(ling)一端，由于(yu)光纖的另(ling)一端連接著一個檢(jian)波(bo)器即(ji)衍(yan)射(she)光柵，從(cong)(cong)光柵上出(chu)來0級、1級、2級條紋(wen)……，這(zhe)樣(yang)很方便地檢(jian)出(chu)了對應溫(wen)(wen)度(du)的特征波(bo)。然后連接光電(dian)探測(ce)器，輸出(chu)隨著溫(wen)(wen)度(du)變化的頻率信號，即(ji)得到(dao)(dao)了數字輸出(chu)的溫(wen)(wen)度(du)信號，連接二次(ci)儀(yi)表(biao)或(huo)(huo)計算(suan)機即(ji)顯示被測(ce)溫(wen)(wen)度(du)值(zhi)。

由于每一(yi)個(ge)溫(wen)度(du)對應著一(yi)列幅(fu)射(she)能力(li)zui強的(de)特(te)征(zheng)波(bo)，又由于每一(yi)個(ge)輻(fu)射(she)波(bo)的(de)波(bo)長在各種不同的(de)傳播介質中是不變的(de)，因此測定特(te)征(zheng)波(bo)的(de)波(bo)長即可(ke)確定被測物的(de)相應溫(wen)度(du)。

三、GSM光學測溫儀操作步驟

1．確定安裝位置

當對測溫(wen)儀（如(ru)圖）進行安(an)裝(zhuang)時，①將測溫(wen)探頭(tou)正對爐(lu)口，把信號(hao)處理單元(yuan)固定安(an)裝(zhuang)在操作平臺(tai)上或總(zong)控制(zhi)柜(ju)內。若需多(duo)點測量，可分(fen)別安(an)裝(zhuang)多(duo)臺(tai)測溫(wen)儀；如(ru)果用(yong)戶(hu)想節(jie)約成本，只用(yong)一(yi)個(ge)測溫(wen)探頭(tou)時，建議(yi)用(yong)戶(hu)設計一(yi)個(ge)小型微調測試臺(tai)裝(zhuang)置。②打開(kai)激(ji)光按扭開(kai)關(guan)，將激(ji)光對準爐(lu)口中心位(wei)置后，鎖緊測溫(wen)裝(zhuang)置固定螺絲。③如(ru)果現(xian)場環境溫(wen)度高于80度，需加裝(zhuang)風(feng)冷裝(zhuang)置。

   2．電氣連接圖

測溫儀(yi)可與(yu)顯(xian)示(shi)儀(yi)表、顯(xian)示(shi)大屏、或計算(suan)機由電纜按照廠家提(ti)供接線

圖實現(xian)連接(jie)，且(qie)必須在(zai)斷電情況下進行操作。檢查各接(jie)線(xian)端子(zi)無誤后（如圖）

方可通(tong)電。技術人員不用到(dao)車間(jian)從計算(suan)機屏幕上即可實時監測每爐(lu)的(de)生產過(guo)

程，達到事前檢驗、實(shi)施(shi)控制，穩定(ding)質量(liang)的(de)目的(de)。

   3．工藝參數調節

根據(ju)生產過程，通過修正工藝參數調(diao)節開關，即(ji)可準確對(dui)該爐口溫度進行(xing)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(you)于金屬液體(ti)溫(wen)度(du)(du)得到適(shi)時控(kong)制，以前的(de)較低溫(wen)度(du)(du)澆注(zhu)現(xian)(xian)象被克(ke)服，鑄(zhu)件(jian)的(de)欠(qian)鑄(zhu)、冷隔被克(ke)服。由(you)于脫氧，打渣到澆注(zhu)嚴格按工藝溫(wen)度(du)(du)操作，鑄(zhu)件(jian)的(de)夾渣、氣孔得到防止。阻止了(le)過(guo)高(gao)溫(wen)度(du)(du)澆注(zhu)，保證型(xing)殼表(biao)面層不過(guo)燒，克(ke)服了(le)鑄(zhu)件(jian)表(biao)面的(de)毛刺、鑄(zhu)瘤(liu)、鐵豆現(xian)(xian)象，減少(shao)了(le)打磨量。

2．實現，節能。

由(you)于實(shi)現了實(shi)時(shi)顯示溫度(du)，因此，鐵(tie)水溫度(du)一(yi)到工藝(yi)要(yao)求，可以立即出爐。大屏幕顯示，可以加(jia)強澆(jiao)鑄工和(he)爐工配合作業(ye)。使得生產(chan)過程“省(sheng)時(shi)，省(sheng)電”，在提高生產(chan)效率的同(tong)時(shi)還能節約電費；光學測溫儀非接(jie)觸工作，無任何(he)耗材費用。

3．替代監工

可以通過連接電腦(nao)，記錄中頻爐內(nei)所有溫度，便于監控夜班工作(zuo)情況。

4．改進工藝

當某一批貨有質量(liang)瑕(xia)疵(ci)時(shi)，可以通(tong)過電腦查詢(xun)當時(shi)的溫(wen)度控(kong)制情況，以便改進工藝標(biao)準，提高產品質量(liang)。

5．增加企業回報。

在生產(chan)過程中，多少(shao)(shao)總會由于溫度控制不(bu)好而(er)導致整爐(lu)甚至整批產(chan)品(pin)報廢(fei)(fei)。減少(shao)(shao)報廢(fei)(fei)，才是的回報。

6．提高企業形象。

使用高(gao)科(ke)技檢測設備以(yi)提高(gao)企業形象(xiang)，增加(jia)客戶的(de)(de)信任，從而達到提高(gao)業務水(shui)平的(de)(de)目的(de)(de)。

7．保障安全生產。

有了測溫(wen)儀，一方面不用(yong)因為“能(neng)看懂(dong)溫(wen)度(du)”的(de)老工(gong)(gong)人(ren)請假而(er)無(wu)法開工(gong)(gong)，另(ling)一方面可以減(jian)少對老工(gong)(gong)人(ren)的(de)依賴。

五、結論：

1．新型的GSM光(guang)學測溫儀克服了傳統測溫儀的不(bu)足，測溫精(jing)度高(gao)，重復性

好，反(fan)映速(su)度快，操(cao)作便捷攜。

2．GSM測溫儀還是鍛造、熱(re)(re)處(chu)理、真空爐、定向爐、單晶爐等其它熱(re)(re)加工行業較(jiao)理想的非接觸(chu)測溫、控溫裝置，并得到較(jiao)好的應用(yong)。

3．GSM測溫儀的(de)使用(yong)提高(gao)了(le)(le)鑄件(jian)質量，減少了(le)(le)夾渣、氣(qi)孔(kong)、欠(qian)鑄的(de)產(chan)生(sheng)。提高(gao)鑄件(jian)的(de)合格率(lv)，節省(sheng)了(le)(le)生(sheng)產(chan)成本，給企業帶來了(le)(le)顯著經濟效益。

                              NH-GSM光學測溫儀和熱電(dian)偶(ou)應(ying)用(yong)及成本對比