外测温系统，在推焦时对焦饼温度分布进行自动测量，并对测得的焦饼温度进行监督和考核 以保证对焦炭质量、产品能耗、环境污染和炉体维护等方面有效的管理。在焦炉加热自动控 制中也用焦饼温度信息作为一种反馈信号提高控制的质量1·2)。 在生产中要长期进行推焦时焦饼温度的测量是一项难度较大的综合技术，除了要求有高 质量的传感器外，还需要解决诸如信号采集、输送和数据处理以及上述诸方面相互间的良好 匹配等问题。。由于拦焦车上电子器件的工作环境十分恶劣，要很好解决电子仪器、连接导 线等的防热、防尘、防震和防腐蚀、防干扰等问题是相当困难的。另一方面测量系统又不能太 复杂，要求投资少，便于维修，否则在目前我国焦化厂中是难以坚持使用的。下面介绍由北 京科技大学和北京焦化厂研究所合作研制成功的JW-11型焦饼红外测温系统的原理和应用。 1焦饼温度测量原理 焦饼中心与表面温度间从已经公布的一些献来看(3)，两者相差50~100℃，属线性关 系。因此只需测定焦饼表面温度就能推算出焦饼中心温度，据此能判断出立火道温度控制是 否得当。 焦饼并不象一般常见的被测物体那样是一个整体，它是由龟裂成不同大小和形状的焦块 及焦块间裂纹组成的连续体，并且以较快的速度向前移动。在推焦时，焦块表面被冷却而降 温，但焦块间裂纹温度基本上保持不变。在红外测温时，虽然上述两种温度都能测出，但可 以采取分段进行蜂值处理的方法，以每段中的裂纹最高温度作为该段实际平均温度，综合全 部分段的蜂值温度即可得出比较接近实际情况的焦饼长向温度分布曲线。 既然焦饼温度测量以焦饼表面裂纹为主要目标，则在确定红外温度传感器与数据存贮器 的主要性能指标如：响应时间、距离系数、采样频率等都和裂纹状况有关。遗憾的是关于这 方面可供查阅的文献极少，因此在这方面只能作一些粗略的估算。 北京焦化厂4焦炉属58-夏型，焦饼纵长为13.28m,推焦时间共30s,焦饼移动速度为 443mm/s,两个立火道间距为492mm。如按表面附近焦块平均块度为50mm计算，则在两个 立火道问距中可能出现的裂纹数为10条。采样间隔定为0.3时则在两个立火道间距中进行的 采样次数m=492/443×0.3)=3.7次。所用国产HG-A型红外温度传感器响应时间为504s, 加上8031单片机为主的数据存贮器，系统总响应时间小于100μ5，在这样短的时间内，被测目 际仅移动0.044mm。每次采样间隔出现的裂纹数为n=10/3.7=2.7条，裂纹出现领率约为 9次/5，而采样频率约为3.33次/s。当目的物最小直径定为14mm时，规定全捕捉或部分捕捉 裂纹的机会是很大的。从理论上说传感器最小目的物直径应该小于裂纹宽度，如果大于裂纹 宽度则测出的温度会偏低一些。焦饼表面处裂纹平均宽度目前还不清楚，在这种情况下如果 把最小目的物直径定得太小虽然测量结果会准确一些，但又会带来仪表选型、维护和价格等 方面的问题。 2 测温系统的组成及改进 自1983年以来，我们共进行过8种不同组成的焦饼温度测温系统试验。最初的方案由国 产HTY-2型红外多膜光纤温度传感器和XWX-2042型自动平衡快速电子电位差计组成4)。 195外测温系统 , 在推焦时 对焦饼 温度分 布进行 自动测 量 , 并对 测得的焦饼温度进行监督和考核 以保证对 焦炭 质量 、 产品能耗 、 环 境污染 和炉 体维 护等方面有效的 管理 。 在焦炉加 热 自动控 制中 也用焦 饼温度信息作 为 一种反馈信号 提高控制的 质量 〔 ` ’ “ ’ 。 在生 产中要长期进行推焦 时焦饼 温度的 测量是一项 难度较大的 综合 技术 , 除了要求有高 质量的 传感器 外 , 还需要解决诸如信 号采集 、 输送和数 据处理以及上述诸方 面相 互间的 良好 匹 配等问题 。 。 由于 拦焦车上 电子器件的工作环 境十分 恶 劣 , 要很好解决电子仪 器 、 连接导 线 等的 防热 、 防尘 、 防震 和 防 腐蚀 、 防千扰等问题是相 当 困难的 。 另 一方面 测量系 统又 不能太 复杂 , 要求 投资少 , 便于维修 , 否则 在目前我 国焦 化厂 中是难以坚持使用 的 。 下面介绍 由北 京科技大学 和北京焦 化厂研究 所合作研制成功的 JW 一 n 型 焦饼红外测温系统的原 理和应用 。 1 焦饼温度测量原理 焦饼 中心与表面温度间从 已 经公 布的一些献来看 〔 ” , 两 者 相 差 50 一 10 0℃ , 属线性关 系 。 因此只需 测定 焦饼表 面温度就能推算出焦饼 中心温度 , 据此能 判 断出立火道温 度控制是 否得当 。 焦饼并 不象一般常 见的被测物体那样是一个整体 , 它是 由龟裂成不同大小和形 状的焦块 及焦 块 间裂 纹组 成的连 续体 , 并且以较快 的速度向前移动 。 在推焦时 , 焦块表面被冷却而降 温 , 但焦块 间裂纹 温度基木上保持不变 。 在红外测温时 , 虽然上述 两种温 度都 能测出 , 但可 以采取分 段 进行峰值 处理的方法 , 以每段 中的 裂纹最高温度作 为该段实 际平均温 度 , 综 合全 部分 段 的峰 值温度 即可得 出比 较接近 实际情况的焦饼 长向温度分布曲线 。 既 然焦 饼温 度测 量 以焦饼表 面裂纹为主要 目标 , 则 在 确定红外温度传感 器与 数据存贮器 的 主要性能 指标如 : 响应时 间 、 距离系数 、 采样频 率等都和裂纹状况有关 。 遗 憾的 是关于这 方 面可供 查阅的 文 献极少 , 因此 在这方面 只能作一些 粗略的估算 。 北京焦 化厂 4 # 焦 炉属 58 一 I 型 , 焦饼纵长为 13 。 28 m , 推焦时 间共 3 0 5 , 焦 饼 移 动 速度 为 4 4 3 m m / s , 两个立火道 间距 为 4 92 m m 。 如按表 面附近焦 块 平均块度为s o m m 计算 , 则 在 两个 立火道间距 中可能 出现的 裂纹数 为10 条 。 采样 间隔定为。 . 3 : 时则在两个立 火道间距 中进行灼 采样次数 , 二 4 9 2 / 4 3 X 0 . 3 ) = 3 . 7次 。 所用 国 产 H G 一 A型 红外温度 传感器响 应 时 间 为 50 那 , 加上 8 0 31 单片机为 主的 数据存贮器 , 系统 总响应 时间小于 1 0。书 , 在这样短的时间内 , 被测目 标 仅移动。 。 o 4 m m 。 每次采样间隔 出现的裂纹数为 n = 1。 / 3 . 7 二 2 。 7条 , 裂 纹出 现 频 率约为 g 次 / s , 而采 样频 率约为 3 。 3 次 / s 。 当 目的物最小直 径定为 1 4 m m 时 , 规定全捕捉 或部分捕捉 裂纹的机 会是很大的 。 从理论上说 传感器最 小 目的物直径应该小于 裂纹宽度 , 如果大于裂纹 宽度则 测出 的 温度会偏低一些 。 焦 饼表面处 裂纹平均 宽度 目前还不清楚 , 在这 种情况下如果 把最 小 目的 物直径定得太小虽然测量结果 会准确一些 , 但又会带来仪表选型 、 维护和价格等 方面的问题 。 2 测温系统的组成及改进 自1 9 8 3年以 来 , 我们 共进 行过 3 种不 同组 成 的焦饼温度测温系统试验 。 最初的方 案由国 产H T Y 一 2型红外多膜光纤温度 传感器和X w X 一 20 4 2犁自动平衡快速电子 电位差 计组成 〔 ` ’ 。 落9尽