优化轨道车轮锻造的温度控制

克服轨道车轮锻造和加工过程中温度测量中的粉尘和燃烧挑战

优化轨道车轮生产:利用红外技术克服测量挑战

轨道车车轮(用于轨道车和机车)的生产是一个复杂且多步骤的过程。首先要选择高强度钢,这种钢是专门为满足铁路运行的严格要求而设计的。这种钢以大块或毛坯的形式供应,并切割成所需的尺寸。

然后使用锻压机将切割后的钢坯成型为车轮的毛坯。锻造过程之后,车轮经过各种加工操作,包括车削、铣削和钻孔,以获得最终形状并满足所需的公差。

为了准确测量温度,钢合金必须达到 800°C 至 1300°C 之间的温度。测量对象距离传感器安装位置约 4 米,环境温度范围为 30°C 至 55°C。一个挑战是视线中的燃烧产物和细尘会衰减红外信号,从而可能损害测量精度。测量目标区域的直径约为一英寸。

每个轨道车轮在冲压前必须达到预定的温度,从而为车轴留出空间。在过低或过高的温度下冲压都会损坏车轮。传统的接触式测量技术在这种情况下已被证明是无效的。

Rail Car Wheel Temperature Monitoring using Optris non-contact temeperature measurement software.

选择比率测温仪而非红外热像仪来精确测量车轮温度

客户评估了短波红外热像仪作为旧款测温仪产品的潜在替代品,但最终决定,具有可见通道的比例测温仪是更好的解决方案。

经过测试的红外热像仪验证了轮芯上的测量位置,当需要测量温度时,轮芯保持静止。配备内置视频通道的 CSVision 比例测温仪可以精确瞄准测量点。选择比例红外测温仪的一个关键因素是它能够最大限度地减少由于光路中的灰尘和燃烧产物导致信号显著衰减而导致的测量误差。尽管存在这些干扰,但比例温度测量仍可确保更一致的结果。

此外,比例测温仪的温度测量结果与使用相同比例技术的旧款短波红外传感器获得的历史数据非常接近,非常适合高温、低发射率的金属目标。CSVision 还提供了更实惠的空气净化附件,这对应用非常重要。

鉴于环境温度较高(高达 55°C),坚固耐用的红外传感器是首选,可承受恶劣的环境。简单的 4 至 20 mA 信号输出与客户的 PLC 输入要求兼容,进一步支持了选择 CSVision 比率测温仪的决定。

使用 Optris 比率测温仪减少由环境因素引起的测量偏差

使用 Optris 解决方案进行轨道车车轮温度监测具有多种优势。精确可靠的测量可确保车轮在冲压过程之前达到最佳温度,从而降低损坏风险并保持车轮完整性。

使用非接触式红外技术解决了接触式测量方法的局限性,即使在恶劣环境下也能提供准确的读数。一个关键优势是减少由环境因素引起的测量误差。比率测温仪补偿信号衰减的能力可确保读数一致且精确,即使在存在灰尘和燃烧产物的情况下也是如此。

Optris 比率测温仪(如 CSVision R2M)具有高级功能,例如用于最佳定位的内置视频通道、用于保持传感器清洁的空气净化配件以及能够承受高环境温度的坚固设计。

此外,测温仪通过其 4 至 20 mA 信号输出与现有 PLC 系统兼容,简化了集成,实现了实时监控和控制。这些功能有助于实现一致和准确的温度测量,这对于保持生产质量和安全标准至关重要。

Reduction of Measurement Deviations Caused by Environmental Factors with Optris Ratio Pyrometers