自动测温装置在铜熔炼熔体温度测量中的应用

铜冶炼过程中熔体温度是一个最重要参数，温度过较低，反应无法长时间展开，温度过低不会浪费能源，减少炉寿命，所以熔体温度在线检测沦为构建生产过程自动控制的关键。但是目前国内炼钢吹炼绝大多数没温度在线检测的手段，基本上正处于凭经验操作者的落后状况，这主要由于冶金生产的环境恶劣（高温电磁辐射、低粉尘、腐蚀性气体、杂光阻碍）导致的，如果用于热电偶接触法测温，由于熔体腐蚀性很强，在铜冶炼中难以实现长时间温度检测，而且炼钢过程中炉体会常常旋转，熔体正处于反感翻动状态，所以应用于接触法测熔体温度十分艰难。非接触法测温具备充份的灵活性，现在应用于较多的仪表电磁辐射温度计，是根据物体的辐射强度与温度的函数关系来标定温度值。

但由于辐射强度不受电磁辐射系数影响，必需要根据电磁辐射系数来修正测量值才能相似现实温度，这种修正不仅在技术上不存在很多艰难，现场也不能根据经验辨别，修正中不免引进人为误差。此外，由于在铜冶金中烟尘、大气、杂光等介质对辐射能的影响相当大，使所测温度偏高，很难展开修正。因而，在铜冶金中要想要简单而精确地测量物体的温度是较为艰难的。为此，我们通过大量实验与研究，研发出有运用比值测温法的熔体自动测温装置。

　　1装置原理及关键技术　　1.1原理　　本装置使用具备低抗干扰性能的红外比值测温方法，使用计算机展开数据处理，构建熔体温度的在线测量、表明和打印机。　　所谓比值测温原理，是根据普朗克维恩定律　　　　利用两个波段国辐射能的比值与温度的函数关系来确认被测物体的温度，从而解决了电磁辐射系数对测温的影响。也就是说，电磁辐射系数虽然影响辐射能，但不影响辐射能的比值。

这样就解决问题了必须人为修正的缺点。　　1.2关键技术　　1.2.1利用比值法避免电磁辐射系数的关键是两个波段的设计要合理，比特率要较宽且彼此附近，这就导致信号增大，信噪比增大，精度减少。为此我们使用单片机对信号展开处置，将电信号缩放后，展开V／F切换，切换过程中对输出信号展开分数，以提升抗干扰能力。

另外通过光电隔绝，有效地诱导了各种噪声阻碍，大大提高了信噪比。　　在软件设计上，由于铜冶炼过程科自热冶炼，所以对红外信号展开最大值取样，增加烟尘阻碍，进一步提高了测量精度。　　1.2.2铜矿是多种元素的共生矿，铜精矿中所含铜、硫、铁、钙、镁、铝等元素。

有些元素在冶炼过程中参予反应，轻微水解时会收到特定波长的光谱，这些波长多在红外线波的范围，如将仪器的工作波段设计在红外线波段，这些杂色光将不可避免地引进阻碍。而红外光波比红外线波在烟尘大气介质中的利用能力强劲，光线能力稍差，这不利于诱导谓之散光的影响，且搭配的接收器硅光电池在近红外区较为脆弱。根据铜冶金中的这些特点，我们将仪器的工作波段设计在近红外波段，1和2在0．8～0．9m间，避免这些杂光所产生的阻碍。

　　1.2.3铜冶金现场生产环境恶劣，为维护测温装置，现场使用了环形风幕及防水车顶装置，增加被测物的热辐射，并对传感器展开风冷降温。　　2测温装置结构　　测温装置由风幕及防水车顶、温度传感器、信号处理器和测温掌控电源构成，如图21右图。

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