文档介绍：D的
炉内工件表面温度全视场监测系统
项目验收材料
主持单位:安徽大学特种电视技术研究中心
管理单位: 安徽大学
验收材料<一>目录
1项目研制工作报告
项目背景
项目内容与研究结果
推广应用前景
合同执行情况
项目技术报告
前言
系统构成
检测原理简介及近红外图像获取研究
辐射谱分析及最佳窄带滤波片选取研究
图像处理与温度计算
系统误差分析与校正
双光路高温镜头设计
高温防护装置设计
软件设计说明书
经济效益分析
检验报告
软件产品测试报告
用户使用报告
查新报告
发表论文目录
专利获取情况
附件(销售发票、合同等)
“D的炉内工件表面温度全视场监测系统”验收材料1——项目研制工作报告
D的
炉内工件表面温度全视场监测系统
研制工作报告
项目研发负责人: 吴海滨
安徽大学特种电视技术研究中心
2007年6月
项目背景
冶金、石化等行业中加热炉内的工件的温度控制是生产过程中的关键环节,不仅关系到产品质量、生产安全,还涉及到节能降耗、生产成本控制。传统的高温炉膛内部加热件的温度检测采用的大都是高温辐射计,检测范围极为有限。D成像技术,基于比色测温原理,研制生产可以实现炉内工件表面温度全视场实时监测的高温测量(温)电视系统,该系统不仅有效地提高了检测速度,而且大大地减少了检测过程对目标物体发射率的依赖性,做到了不受检测距离的影响,成功地解决了工件表面温度全面动态实时检测的技术难题。该项技术填补了国内空白,可广泛应用于冶金、建材、化工等行业的各类工业炉窑。
冶金及石化行业是国家最重要的支柱产业,随着我国经济的高速腾飞,新的冶金石化工程不断上马,老工艺旧设备也在不断进行技改更新。各类加热炉都是这些行业生产过程中的重要设备,而炉内工件表面温度的监测不仅直接关系到产品质量和工艺控制,同时在优化燃烧控制及节能降耗方面有着重要意义。另外,对炉管等的表面大面积温度检测,可及时发现重大安全隐患(过烧漏管),保障安全生产,延长炉管使用寿命,节约生产成本。
传统的高温炉膛内部工件(管)的温度检测采用的大都是高温辐射计,检测区域极为有限,由于以点代面的检测不能全面反映炉内工件的实际表面温度,冶金加热炉依靠模型计算设定加热工艺,为防止模型计算与实际板坯间的温度偏差造成加热不足,往往采用适当过烧的方法(即在高温辐射计检测到工艺要求的温度基础上再适当多加热几度,以保障工件温度的全面达标),从而造成大量的能源浪费。在石化行业的加热炉中,由于没能及时发现管内结焦造成过烧漏管,致使烧塌炉体的重大事故也多次发生。所以市场迫切需要一种能对炉内工件(管)进行全面温度监测的温度测量系统。D比色测温电视系统,能提供可靠而全面的温度测量,为燃烧、及工艺调整提供可靠的依据,对实现燃烧最优化、降低能耗,提高大型燃烧设备安全性、经济性、成品率、产品质量及热加工艺保障均有着极为重要的意义。就节能这一项,以上钢一厂热轧板生产线为例,由于采用了本技术产品,仅该厂不锈钢生产线的两台加热炉节约天然气就达到490万元/年。
该项目在冶金及石化领域市场潜力很大,参加本项目协作单位马鞍山钢铁有限股份公司就由各类加热炉共计数十座,加热工件的表面温度全面检测正是他们的迫切需求,所以积极参与了本项目的合作开发。本项目产品在工业电视领域中属全新产品,不仅可替代进口类似设备,而且有望形成出口。随着规模扩大和系列产品的推出,项目社会经济效益将更加明显。
项目内容与研究结果
本项目的相关研究始于2002年,通过近几年的研究开发,在高温防护、温度检测技术、近红外成像机理、图像信息处理等方面取得了丰富地经验,D的电视测温系统,并在宝钢集团一钢不锈钢工程加热炉、金陵石化、马钢得到初步成功应用。本项目的研究是为了进一步提高测温精度、测温范围、实时性和抗干扰能力。
项目的主要研究内容包括:
双光路高温(彩色/红外)光学系统:
我们的目标是光学系统既要在高温下正常工作,又要具有双光路,且有良好的红外响应特性,特别是在系统的红外工作波段。
D的选择,各项参数的测定及数值修正:
最优红外工作波段的选取,对降低干扰、提高系统测温精度均非常重要。
背景补偿模型:
它是系统真正走向实用的关键。我们的目标是通过该模型能够克服复杂背景带来的红外干扰,使系统达到预定的性能要求。
误差分析及校正:
本项目成果既是一种提供定性观察的设备,也是一种提供定量检测结果的设备,检测精度的高低是其最为重要的技术参数之一,通过本项工作的研究,我们分析明确了各项引起误差的原因,并设计了适当的修正模型,得到了满意的效果。
项目的研究结果:
系统能够在高温复杂环境中,对工件进行全视场实时测温。本项目成果技术指