基于圖像法的玻璃熔窯溫度檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究

【中玻網(wǎng)】對(duì)玻璃工業(yè)而言，玻璃熔窯內(nèi)溫度對(duì)窯爐安全運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量起至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)接觸式溫度測(cè)量方式缺點(diǎn)較多，本文提出并建立了基于可見(jiàn)光輻射測(cè)溫的玻璃熔窯溫度檢驗(yàn)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，新標(biāo)定方法精度較高，溫度檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

　　基于輻射圖像處理開(kāi)展溫度測(cè)量的基本原理是雙色法，燃燒火焰輻射波長(zhǎng)在300~1 000 nm，溫度在800~2 000 K內(nèi)。并且需借助黑體爐標(biāo)定整套成像系統(tǒng)，建立起圖像R、G、B顏色值與其對(duì)應(yīng)單色輻射能之間的函數(shù)關(guān)系，這種函數(shù)關(guān)系是基于圖像處理溫度檢驗(yàn)技術(shù)的關(guān)鍵。

　　在某玻璃廠2#玻璃熔窯上進(jìn)行了溫度檢驗(yàn)試驗(yàn)，該窯為縱火焰窯（馬蹄焰窯）玻璃池窯，平均每天熔制玻璃液186 t，蓄熱室出口溫度1 350℃，燃料為天然氣，天然氣與空氣流量比為1∶9.6。如圖1所示：檢驗(yàn)系統(tǒng)安裝于玻璃窯南側(cè)燃燒器觀火孔。系統(tǒng)硬件主要由火焰圖像探測(cè)器（成像探頭）、圖像采集卡、工控機(jī)、冷卻系統(tǒng)等組成；軟件部分為自主開(kāi)發(fā)的玻璃熔窯溫度檢驗(yàn)軟件。

　　圖1玻璃熔窯及溫度檢驗(yàn)系統(tǒng)示意圖

　　成像探頭安裝于南側(cè)觀火孔，對(duì)南側(cè)燃燒器燃燒工況及壁面溫度進(jìn)行檢驗(yàn)。南側(cè)燃燒器未燃燒時(shí)溫度分布見(jiàn)圖2，燃燒時(shí)溫度分布見(jiàn)圖3。

　　圖2南側(cè)燃燒器未燃燒時(shí)溫度分布

　　圖3南側(cè)燃燒器燃燒時(shí)溫度分布

　　從圖中可以看出，該檢驗(yàn)系統(tǒng)精度較高，圖像較清晰。

　　本文提出了一種與圖像處理快門(mén)無(wú)關(guān)的標(biāo)定方法，采用該標(biāo)定方法對(duì)安裝于玻璃熔窯的基于圖像法的溫度檢驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定，并對(duì)玻璃熔窯進(jìn)行了溫度檢驗(yàn)分析。結(jié)果表明：新標(biāo)定方法精度較高，應(yīng)用方便。溫度檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，與窯爐運(yùn)行狀態(tài)匹配良好。系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，檢驗(yàn)結(jié)果可用于指導(dǎo)窯爐燃燒，有助于窯爐安全運(yùn)行及節(jié)能減排。