Trong các nhà máy sản xuất thép, nhiệt độ là một trong những yếu tố quyết định chất lượng sản phẩm, tuổi thọ thiết bị và năng suất của dây chuyền. Vì vậy, cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép đã trở thành giải pháp đo không tiếp xúc thiết yếu, giúp kiểm soát nhiệt độ phôi, dải thép, thỏi, billet và các khu vực lò nung ở điều kiện môi trường cực kỳ khắc nghiệt.
CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI LÀ GÌ?
Cảm biến hồng ngoại chuyên dùng để đo lường nhiệt độ không tiếp xúc. Thiết bị này sở hữu công nghệ đo tân tiến bật nhất, thường được ưu tiên sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, môi trường khắc nghiệt hoặc các vị trí khó/không thể tiếp cận.
Thiết bị này hoạt động bằng cách thu thập năng lượng bức xạ hồng ngoại phát ra từ bề mặt vật thể mục tiêu, sau đó chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ chuẩn. Điểm mạnh lớn nhất của cảm biến nhiệt độ hồng ngoại là đo được vật thể di chuyển, vật thể rất nóng và vật thể trong môi trường khó tiếp cận.
VÌ SAO CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI NGÀNH THÉP NGÀY CÀNG ĐƯỢC TIN DÙNG?
Ngành sản xuất thép và luyện kim tạo ra một môi trường cực kỳ khắc nghiệt, với nhiệt độ cao, bụi dày, nhiều khói, hơi nước đọng, tia lửa và nhiệt độ bề mặt kim loại thay đổi liên tục. Việc dùng các phương pháp đo nhiệt độ tiếp xúc cho quá trình luyện kim gần như bất khả thi. Nguyên nhân chính là bởi đầu dò không thể bám sát, thời gian đáp ứng chậm và tuổi thọ cảm biến rất ngắn.
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép là công cụ được tin chọn để giải quyết bài toán này nhờ khả năng đo từ xa, phản hồi tức thời và không tiếp xúc - không làm hỏng bề mặt sản phẩm. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại cho nhà máy thép được sử dụng phổ biến ở các vị trí quan trọng như lò nung lại, lò nung ủ, băng tải phôi nóng, máy cán nóng, máy cán dây, khu làm nguội và xử lý bề mặt.
Giá trị thực tế mà cảm biến đo nhiệt độ hồng ngoại ngành thép mang lại không chỉ đơn thuần là con số nhiệt độ hiển thị, mà còn là khả năng kết nối trực tiếp với PLC/HMI/SCADA để tự động điều chỉnh tốc độ lò, thời gian giữ nhiệt, tốc độ cán, áp lực nước làm nguội và báo động khi nhiệt độ vượt ngưỡng an toàn đã cài đặt.
Nhờ có cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép mà doanh nghiệp có thể giảm phế phẩm, hạn chế downtime ngoài kế hoạch và duy trì chất lượng sản phẩm đầu ra đồng đều.
ỨNG DỤNG CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI NGÀNH THÉP VÀ LUYỆN KIM
Dưới đây là các ứng dụng phổ biến nhất của cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép và luyện kim:
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại tại lò nung lại phôi thép
Lò nung lại có nhiệm vụ chính là đưa phôi tấm, phôi lớn hoặc phôi thanh đến nhiệt độ cán phù hợp, thường trong khoảng 1100-1250°C (tùy loại thép và công nghệ cán). Mục tiêu không chỉ đơn giản là đạt nhiệt độ cao, mà là đạt nhiệt độ đồng đều từ lõi đến bề mặt trước khi phôi vào máy cán.
Tại đây, cảm biến đo nhiệt độ hồng ngoại ngành thép được lắp ở cửa ra lò hoặc các vùng gia nhiệt để theo dõi chặt chẽ nhiệt độ bề mặt phôi. Nếu phát hiện chênh lệch nhiệt độ giữa các phôi, cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép có thể cảnh báo hoặc điều chỉnh lưu lượng khí đốt, thời gian lưu lò hay tốc độ cấp phôi. Việc sử dụng cảm biến này giúp giảm tiêu hao năng lượng, tránh tình trạng phôi chưa đủ nhiệt và hạn chế quá nhiệt làm oxy hóa bề mặt.
Cảm biến đo nhiệt độ hồng ngoại tại dây chuyền cán nóng
Sau khi ra lò, phôi thép sẽ được đưa đến trạm cán thô và cán tinh. Nhiệt độ tại từng trạm tác động trực tiếp đến lực cán, độ dày thành phẩm, độ bám khuôn, hình dáng và cấu trúc kim loại. Cảm biến hồng ngoại cho nhà máy thép được dùng ở dây chuyền cán nóng để đo nhiệt độ dải thép/thanh thép ngay trước và sau từng stands.
Cảm biến nhiệt hồng ngoại ứng dụng trong dây chuyền liên tục đúc và xử lý phôi
Ở khu liên tục đúc, nhiệt độ phôi trong quá trình ra khuôn, làm nguội thứ cấp và cắt phôi có thể ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng kết tinh, nguy cơ nứt và độ đồng đều của billet. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép được lắp ở khu vực này để giám sát nhiệt độ bề mặt phôi di chuyển và phát hiện nhanh vùng quá nóng/quá lạnh.
Tương tự như vậy, ở khu cắt plasma, cắt oxy - nhiên liệu hoặc xử lý nhiệt, cảm biến đo nhiệt độ hồng ngoại ngành thép giữ vai trò chính là xác nhận vật liệu đã đạt ngưỡng nhiệt cần thiết hay chưa trước khi thực hiện thao tác kế tiếp. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại đo không tiếp xúc đặc biệt hữu dụng với dây chuyền tự động, nơi người vận hành không thể can thiệp thủ công liên tục.
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại tại lò ủ, tôi và ram
Trong xử lý nhiệt, sai lệch nhiệt độ rất dễ làm thay đổi độ cứng, độ bền và cấu trúc của thép. Khi đó, cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép và luyện kim được dùng để giám sát liên tục nhiệt độ bề mặt sản phẩm khi vào - ra lò, đồng thời kiểm tra độ đồng đều nhiệt giữa các vị trí trong lò.
HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI NGÀNH THÉP
Không phải cứ đầu tư cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép có dải đo cao là phù hợp, cũng không thể chọn một cảm biến rồi áp dụng cho nhiều vị trí. Một cảm biến nhiệt hồng ngoại ngành thép và luyện kim hiệu quả phải phù hợp với vị trí lắp đặt, đặc tính bề mặt thép/kim loại, môi trường vận hành và yêu cầu tích hợp hệ thống điều khiển.
Khi chọn cảm biến nhiệt độ hồng ngoại cho nhà máy thép, người dùng cần lưu ý các yếu tố sau:
Xác định đúng dải đo và bước sóng
Bề mặt thép nóng, oxy hóa, bóng và nóng chảy có đặc tính bức xạ khác nhau. Thép đã oxy hóa thường phát xạ tốt hơn, còn thép sạch, bóng hoặc nóng chảy phát xạ kém và phản xạ mạnh với môi trường xung quanh. Nếu dùng chung một cảm biến rất dễ gây sai số.
Với thép và kim loại, bước sóng ngắn thường cho kết quả ổn định hơn nhờ khả năng giảm ảnh hưởng của sự thay đổi độ phát xạ. Các ứng dụng thép cuộn, tôn kẽm và bề mặt kim loại thường ưu tiên sử dụng cảm biến bước sóng khoảng 2,2 µm.
Ưu tiên pyrometer hai màu khi môi trường phức tạp
Trong nhà máy thép có đặc điểm là bụi dày, nhiều khói, nhiều hơi nước, có vảy sắt và vật cản nên dễ che khuất đường ngắm quang học của cảm biến nhiệt độ hồng ngoại. Với những vị trí này, pyrometer (hỏa kế/hỏa quang kế) hai màu (hai bước sóng) nên được cân nhắc sử dụng.
Pyrometer hai màu thường được dùng trong các ứng dụng đo billet trong lò nung, đo thanh thép nóng, đo dây cán, đo dòng kim loại nóng và các vị trí có bụi hoặc hơi nước. Điểm đáng nói là cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép này có chi phí đầu tư cao hơn, nên các doanh nghiệp cần cân nhắc theo mức độ rủi ro chất lượng và giá trị của điểm đo trong thực tế.
Chọn đúng khoảng cách đo, tiêu cự và kích thước điểm đo
Một lỗi phổ biến là lắp cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép quá xa mà không kiểm tra kỹ tỷ lệ quang học. Nếu đường kính điểm đo lớn hơn phôi/dải thép, cảm biến nhiệt độ hồng ngoại cho nhà máy thép sẽ thu thêm nhiệt từ nền, băng tải, tường lò hoặc máy móc xung quanh. Ngược lại, nếu điểm đo quá nhỏ thì tín hiệu có thể yếu và nhiễu.
Trước khi triển khai cần xác định kỹ các yếu tố như: khoảng cách lắp đặt thực tế, đường kính nhỏ nhất của vật thể mục tiêu, biên độ rung của dây chuyền khi vận hành, góc nhìn và khả năng giữ đường ngắm sạch.
Khả năng tích hợp tín hiệu với PLC và SCADA
Cảm biến đo nhiệt độ hồng ngoại ngành thép và luyện kim thường có ngõ ra tín hiệu là 4-20 mA, 0-10 V hoặc Modbus RTU RS485. Với nhà máy thép nói riêng, ngõ ra 4-20 mA được sử dụng phổ biến nhờ độ ổn định trên khoảng cách dài và dễ tích hợp trực tiếp vào PLC, bộ điều khiển nhiệt, biến tần hoặc SCADA.
LỢI ÍCH THỰC TẾ CỦA CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI NGÀNH THÉP VÀ LUYỆN KIM
Có 4 giá trị thực tế của cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép dễ thấy nhất:
Thứ nhất là giảm phế phẩm nhờ khả năng phát hiện sớm phôi thiếu nhiệt, quá nhiệt hoặc phân bố nhiệt không đều.
Thứ hai là tăng tuổi thọ thiết bị vì cảm biến đo nhiệt độ hồng ngoại ngành thép giúp máy cán, trục cán, băng tải và khuôn đúc không phải làm việc trong điều kiện nhiệt độ vượt ngưỡng an toàn.
Thứ ba là tiết kiệm tối đa năng lượng tiêu thụ. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép và luyện kim sẽ theo dõi liên tục để biết chính xác thời điểm đạt nhiệt độ mục tiêu, nhờ đó mà không cần phải duy trì lò ở nhiệt độ/thời gian cao hơn mức cần thiết.
Thứ tư là góp phần nâng cao khả năng truy xuất chất lượng, vì dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép và luyện kim theo thời gian thực có thể lưu cùng mã lô, thời điểm sản xuất và thông số cán.
Đối với doanh nghiệp vận hành nhà máy thép/luyện kim hiện đại, cảm biến hồng ngoại là dữ liệu đầu vào quan trọng để phân tích dự báo. Thiết bị có thể theo dõi xu hướng nhiệt theo ca, lô và vị trí, giúp nhận diện sớm sự suy giảm hiệu suất lò, tắc nghẽn đường ngắm hoặc bất thường trong hệ thống làm nguội.
MUA CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI CHẤT LƯỢNG - ĐẦY ĐỦ CO/CQ TẠI SENSORS VIỆT NAM
Sensors Việt Nam sở hữu hệ sinh thái cảm biến nhiệt độ và công tắc nhiệt độ đa dạng, trong đó có các dòng cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép và luyện kim đến từ các thương hiệu hàng đầu thế giới (điển hình là Calex), với nhiều dải đo tuỳ chọn, ngõ ra 4-20 mA/Modbus RTU RS485 - phù hợp cho lò nung, dây chuyền cán nóng, liên tục đúc, xử lý nhiệt và cả khu vực yêu cầu chống cháy nổ.
Các sản phẩm của chúng tôi được cung cấp với đầy đủ CO/CQ, chính sách giá tốt, bảo hành chính hãng và giao hàng nhanh chóng toàn quốc. Bên cạnh đó, đội ngũ kỹ thuật của Sensors Việt Nam cũng sẵn sàng hỗ trợ khách hàng khảo sát vị trí lắp đặt, xác định model phù hợp, nghiên cứu khoảng cách - kích thước điểm đo, tìm bước sóng phù hợp và đưa ra phương án xử lý độ phát xạ của từng vật thể đo mục tiêu.
Đến với Sensors Việt Nam, khách hàng sẽ nhận được một giải pháp cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép chất lượng, phù hợp và có khả năng tích hợp trực tiếp vào PLC, bộ điều khiển nhiệt, tủ điện và hệ thống SCADA.
Liên hệ cho Sensors Việt Nam qua website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/ ngay hôm nay để được tư vấn kỹ hơn về cảm biến nhiệt độ hồng ngoại ngành thép hoặc chọn cảm biến nhiệt độ hồng ngoại phù hợp nhất cho ứng dụng của bạn nhé!