基于圖像法的玻璃熔窯溫度檢驗實驗研究
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【中玻網(wǎng)】對玻璃工業(yè)而言，玻璃熔窯內(nèi)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(tǒng)接觸式溫度測量方式缺點較多，本文提出并建立了基于可見光輻射測溫的玻璃熔窯溫度檢驗系統(tǒng)，經(jīng)過實驗，新標定方法精度較高，溫度檢驗結(jié)果準確可靠。
基于輻射圖像處理開展溫度測量的基本原理是雙色法，燃燒火焰輻射波長在300~1 000 nm，溫度在800~2 000 K內(nèi)。并且需借助黑體爐標定整套成像系統(tǒng)，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(shù)關(guān)系，這種函數(shù)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2#玻璃熔窯上進行了溫度檢驗試驗，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(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器（成像探頭）、圖像采集卡、工控機、冷卻系統(tǒng)等組成；軟件部分為自主開發(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(tǒng)示意圖
成像探頭安裝于南側(cè)觀火孔，對南側(cè)燃燒器燃燒工況及壁面溫度進行檢驗。南側(cè)燃燒器未燃燒時溫度分布見圖2，燃燒時溫度分布見圖3。
圖2南側(cè)燃燒器未燃燒時溫度分布
圖3南側(cè)燃燒器燃燒時溫度分布
從圖中可以看出，該檢驗系統(tǒng)精度較高，圖像較清晰。
本文提出了一種與圖像處理快門無關(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(tǒng)進行了標定，并對玻璃熔窯進行了溫度檢驗分析。結(jié)果表明：新標定方法精度較高，應用方便。溫度檢驗結(jié)果準確可靠，與窯爐運行狀態(tài)匹配良好。系統(tǒng)運行可靠，維護簡單，檢驗結(jié)果可用于指導窯爐燃燒，有助于窯爐安全運行及節(jié)能減排。
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