红外测温仪在回转窑中的应用

回转窑是指旋转煅烧 窑(俗称旋窑)。回转窑具有 煅烧质 量和产品质量 高等优 点 ，广泛应用于冶金 、化工 、建筑材料以及环保等行业 。在炼铁原料生 产 中，回转窑也是原料生产重要的煅烧设备，负责生料的煅烧。生料在回转窑内进行煅烧，窑内的温度分布是否适合和正确 ，将直接影响到煅烧后熟料的品质 ，所以实时监测窑内的温度 ，及时获取窑内温度数据成了整个煅烧工序中极其关键的步骤。

1 温度测量方案选择

以前回转窑球团生产采用的是传统的测温装置 ，通过接触式测温仪表 (热电偶测温方法 )进行信息采集。接触式测温仪表比较简单 、可靠，测量精度较高 ，但因测温元件与被测介质需要进行 充分 的热交换 ，需 要一 定 的时间才 能达 到热 平衡，所以存在测温的延迟现象 ，而且长期处于接触摩擦状 态，容易产生机械性磨损，进而对准确采集温度值带来影响， 其寿命短也是一个致命的问题。非接触式仪表测温(红外测 温方法 )是 通过热辐射原理来 测量温度 的 ，测 温元件不 需与被 测介质接触 ，也不会破坏被测物体 的温度场 。另外 ，由于红 外 测温仪坚实 、轻 巧 、安全 ，它 能够安 全地读 取难 以接 近 的或不可到达 的 目标 温度 ，可 以在仪器允许 的范 围内读 取 目标 温度 。 非接触温度测 量还 可在不安全 的或接触测 温较 困难 的 区域 进行 。

综合分析后 ，它是非接 触式 的双色 红外测 温仪 ，在恶劣 条件 下用于高温目标的先进温度测量。它根据被测量的目标在两个不同光谱 范围 内发 出 的两 个辐 射能 量之 比推断 物体 的温度 。它完全满足我厂 回转窑 炉膛温 度 的测量要 求 ，实现 了球 团生产过程炉膛温度 的在线 时实监 测 ，为 回转 窑球 团正 常生产 创 造了有利条件 。

2 红外测温仪测量原理及应用

2.1 红外测温原理

红外测温是根据物体的红外辐射 特性 以及黑 体辐射 定律原理制成 的 ，即一切 温度 高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外射能量。物体的红外辐射特性 、辐射能量的大小及其波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系，根据黑体辐射定律，通过对物体自身辐射的红外能量及辐射波 长的测量 ，便能准确地测定它的表面温度 。仪表由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分 组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外辐射能量聚焦在光电探测器上并转换为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。

2.2 双 色红外测温仪原理

双色测温仪原理“双色测温仪”是辐射 比测温仪的一种。 即测量物体在两个不同光谱范围内发出的两个辐亮度 ，并由这两个辐亮度之比推断物体的温度，称为双色测温。实际上， 双色测温仪并 没有 亮度 和颜色的含义 。与亮度测温 仪相 ， 二者的原理是不 同的。这里 “色 ”的含义 应为波 长或 光谱 ，即 为“双光谱测温仪”。 双色测温仪能在恶劣的环境条件下提供高的测量精度， 这是由于双色测温仪采用两个波长的信号比值计算目标的温度。

= 式 中，T为 目标 的温 度 ；A和 B为 常数 ；e 为第一 波段 内 的发射率 ；e2第二波段 内的发射率 ；E1为第一 波段 内 目标的 能量 ；E，为为第二波段 内目标的能量 。 由此可见 ，当其他物体或大气挡住一 部分视场 时 ，目标体发射 的能量要减少 ，但是辐射的能量 的比值不受影 响 ，测 量的 温度仍保持准确。因此，双色测温仪适合测量部分物体被其 他 物体 、开 口或观测窗遮挡而能量减 少 ，或 者被灰尘 、烟雾 、大 气 中的蒸 汽(间断或一 直)遮 挡 时的温度 ，也 可用 于测量 没有 充满视场时的温度。

2.3 双色红外测温仪在我厂回转窑温度测量中的应用

回转窑在煅烧过程 中，是在 1100~C左右 的高温 下进行 ，物 理 、化学变化 比较 复杂 ，回转 窑在 不停地 转动 ，由于震 荡等不 稳定 因素 ，因而有 时候所 观察 到的火焰是抖 动的 ，有 时观察 口 又有烟尘或微粒 ，被 测 目标 不能充 满视 场。 由于外界 因素对 辐射能量的衰减 ，将对 测量 结果产 生严 重影 响。而双 色测温 仪基本不受上述因素的影响，被测 目标虽然很小 ，不充满视 场，测量路线上存在烟雾 ，尘埃都不会对测量结果产生明显影 响。
 采用DE双色红外 测温仪 。该产品集高 性能和 先进性 的数 字技 术于 一体 ，是专 为恶劣工作环境下设计的非接触式测温仪，是一组件式产品， 具有先进的光 电系统 、智能 数字 电路 、内置用 户界 面。同时 ， 选用热保护套 (可调安装基 座 、陶瓷 瞄准管 、水 流调整 器 、气流调整器 、用于空气 吹扫 装置 的气压 调整器 等 )附件 ，有效 地解 决环境 的影 响并保护测温仪 ，实现准确测 温。

3 结语

采用DE双色红外测温 仪 ，解决 了回转窑 熟料 生产过程 中炉膛 温度 的实 时在线 检测 的难题 ，为 回转窑 的正 常生产 提供 了保 障。该 红外 测温 系统 自2011年 1月投入运行以来 ，工作稳定可靠 ，完全满 足了生产 要求。将回转窑温度测量值用大屏幕在现场实时显示 ，受到 操作工人的欢迎。由于炉温的准确测量，致使 回转窑作业操 作稳定 ，各项工艺指标均得到明显改善，实践证明其应用是成 功 的 ，取得 了明显 的经济效益和社会效益