基于圖像法的玻璃熔窯溫度檢驗實(shí)驗研究
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【中玻網(wǎng)】對玻璃工業(yè)而言，玻璃熔窯內溫度對窯爐安全運行及產(chǎn)品質(zhì)量起至關(guān)重要的作用。傳統接觸式溫度測量方式缺點(diǎn)較多，本文提出并建立了基于可見(jiàn)光輻射測溫的玻璃熔窯溫度檢驗系統，經(jīng)過(guò)實(shí)驗，新標定方法精度較高，溫度檢驗結果準確可靠。
基于輻射圖像處理開(kāi)展溫度測量的基本原理是雙色法，燃燒火焰輻射波長(cháng)在300~1 000 nm，溫度在800~2 000 K內。并且需借助黑體爐標定整套成像系統，建立起圖像R、G、B顏色值與其對應單色輻射能之間的函數關(guān)系，這種函數關(guān)系是基于圖像處理溫度檢驗技術(shù)的關(guān)鍵。
在某玻璃廠(chǎng)2#玻璃熔窯上進(jìn)行了溫度檢驗試驗，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：檢驗系統安裝于玻璃窯南側燃燒器觀(guān)火孔。系統硬件主要由火焰圖像探測器（成像探頭）、圖像采集卡、工控機、冷卻系統等組成；軟件部分為自主開(kāi)發(fā)的玻璃熔窯溫度檢驗軟件。
圖1玻璃熔窯及溫度檢驗系統示意圖
成像探頭安裝于南側觀(guān)火孔，對南側燃燒器燃燒工況及壁面溫度進(jìn)行檢驗。南側燃燒器未燃燒時(shí)溫度分布見(jiàn)圖2，燃燒時(shí)溫度分布見(jiàn)圖3。
圖2南側燃燒器未燃燒時(shí)溫度分布
圖3南側燃燒器燃燒時(shí)溫度分布
從圖中可以看出，該檢驗系統精度較高，圖像較清晰。
本文提出了一種與圖像處理快門(mén)無(wú)關(guān)的標定方法，采用該標定方法對安裝于玻璃熔窯的基于圖像法的溫度檢驗系統進(jìn)行了標定，并對玻璃熔窯進(jìn)行了溫度檢驗分析。結果表明：新標定方法精度較高，應用方便。溫度檢驗結果準確可靠，與窯爐運行狀態(tài)匹配良好。系統運行可靠，維護簡(jiǎn)單，檢驗結果可用于指導窯爐燃燒，有助于窯爐安全運行及節能減排。
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