真空爐可視化全自動紅外熱像控制系統

真空爐可視化全自動紅外測溫成像控制系統

目前真空爐大多使用熱電偶檢測爐內氣氛溫度，但這并不能*檢測到被加熱的材料的溫度。即使是將熱電偶盡量靠近固態物料，但由于真空爐加熱元件都是暴露出來的，其輻射熱會導致靠近物料的熱電偶溫度顯著上升，使得熱電偶此時的溫度并不一定能真實反應物料的實際溫度；另外，熱電偶從物料傳輸出來的溫度是一個漸漸傳輸的過程，熱電偶的溫度也不能直接獲得物料上直接的溫度，和實際溫度都有相應的誤差，再加上熱電偶的響應時間比較慢，這二點延遲就是自動化行業常說的“時滯現象”，要一直等到保溫結束，熱電偶的溫度和實際溫度才接近。時滯會導致很多自動控制系統出現很多問題，也是自動控制系統理論研究要解決的問題，比如Smith預估控制、預測控制等等都是用來解決時滯問題的。

其次，這種方法使用的熱電偶經常會折斷或損壞，熱電偶消耗量比較多，增加了很多成本。

其三，由于真空爐內是*密封的，整個加熱過程是人工無法觀測到的。

其四，在物料為不規則或異形時，為了獲得足夠的各處溫度資料，需要增加很多熱電偶來檢測爐內溫度。使得每次開爐和加熱過程需要增加很多人工。

所以真空爐加熱過程可視化、快速和準確測量正形尤其是異形材料上下前后左右各處的溫度，對真空爐一致性加熱和保溫具有非常重要的意義。

從2016年開始，上海皇龍自動化工程有限公司和一家外資公司，早期投入將近人民幣二千余萬元，花費了一年半的時間，投入了無數人力物力，從研制專門的水冷套、吹掃器開始，設計并制造相關電氣儀表系統，在頭半年測試了一臺短波紅外熱像儀，獲得了很多相關科技數據，終于在2017年9月中旬將這種真空爐可視化全自動紅外熱像控制系統研發成功并投入實際運行。

真空爐可視化全自動紅外熱像控制系統PYROVAC

德國DIAS真空爐可視化紅外熱像控制系統PYROVAC，采用了短波紅外熱像儀PYROVIEW 320N compact+ (250~1200°C)和WAGO PLC，已經成功應用。

每個真空爐可視化系統PYROVAC應用采用了如下的系統配置

1、2~6套 x 短波紅外熱像儀 PYROVIEW 320N   compact+

      每套紅外熱像儀放置的位置要根據真空爐的需要設定；每套紅外熱像儀測量物料的不同側面，每個紅外熱像儀設置被測物料的溫度、小溫度、平均溫度、偏差溫度、溫度上限、溫度下限、上限報警、下限報警、熱像儀啟動或停止觸發等PLC需要的AI、DI、DO信號，這些ROI(感興趣的區域)輸出到WAGO PLC，或從WAGO PLC獲得信號。

       合計：

       1) 模擬量溫度信號共計12~28個(AI00~AI27)

       2) 數字量信號(熱像儀觸發啟動/停止)2~6個(DI0~DI5)

       3) 數字量報警信號共10~18個(DO00~DO17)

左側安裝的2臺紅外熱像儀PYROVIEW 320N

頂部安裝的2臺紅外熱像儀PYROVIEW 320N

2、多套紅外熱像儀控制軟件：PYROSOFT MultiCam   或

     多套紅外熱像儀控制軟件：PYROSOFT Automation SC

軟件PYROSOFT Multicam及其跟蹤軟件或多套紅外熱像儀控制軟件：PYROSOFT Automation SC ，從這二個軟件可以看到，6臺紅外熱像儀顯示的是物料的上下左右六個不同方向(根據需要)及其溫度和熱圖像。

PYROSOFT MultiCam熱圖像(6套紅外熱像儀)

PYROSOFT Automation SC熱圖像(4套紅外熱像儀)

PYROSOFT Automation SC熱圖像(2套紅外熱像儀)

3、PLC：WAGO PLC；接受2~6套紅外熱像儀的溫度、報警、觸發數據

  未傳輸數據的PLC

正在傳輸數據的真空爐紅外熱像系統PLC

4、儀表控制柜