高温黒体炉は、熱放射の絶対基準として機能するため不可欠です。これは、イメージング機器で取得された生のグレースケール値と、火炎の実際の熱力学的温度との間の正確な数学的関係を確立するために必要です。この参照がないと、カメラは単なる光センサーであり、温度計ではありません。
コアの要点 黒体炉は、1500°Cから2100°Cの範囲で勾配校正を実行するために不可欠な、既知の安定した放射源を提供します。このプロセスにより、カメラセンサーの不規則性を補正するために必要な特定の校正係数が導き出され、比色温度測定モデルが現場で正確なデータを生成することが保証されます。
イメージングと測定の間のギャップ
光を熱に変換する
カメラセンサーは本質的に温度を測定するのではなく、光強度を捉え、グレースケール画像値を生成します。この視覚データを熱データに変換するには、変換レイヤーが必要です。黒体炉は、この変換のための「ロゼッタストーン」として機能し、特定の光強度に対応する既知の温度出力を提供します。
比色モデルの役割
システムは、温度を計算するために比色温度測定モデルを使用します。この数学モデルは、正しく機能するために特定の係数に依存しています。これらの係数は推測することはできず、さまざまな既知の温度で標準ソース（黒体炉）を観察することによって経験的に導き出す必要があります。
校正プロセス
勾配校正
校正は1点チェックではありません。これには、羽口の特定の動作範囲全体にわたる複数の設定点でのテストを含む勾配校正が必要です。
運用現実との一致
炉は、1500°Cから2100°Cの範囲で特別に校正することを可能にします。この高温帯での校正は、高炉の羽口の実際の極端な条件を反映しているため、最も重要な場所での線形性と精度を保証するために重要です。
ハードウェア変数の理解
センサー固有の特性の補正
2つのカメラセンサーが同じであることはありません。すべてのデバイスには、測定にエラーを導入する可能性のある固有の感光性特性があります。
ハードウェアバイアスの排除
完璧な黒体ソースに対して校正することにより、特定のカメラセンサーが理想からどのように逸脱するかを正確に特定できます。結果として得られる校正係数は、最終計算からこれらのハードウェア固有のエラーを効果的に「差し引きます」。
システム信頼性の確保
精度が最優先事項の場合：
画像グレースケールと熱力学的温度の間のギャップを埋めるために、正確な校正係数を生成することを優先してください。
範囲の適合性が最優先事項の場合：
黒体炉が、羽口環境に一致するように、1500°Cから2100°Cの全スペクトルにわたって安定した動作能力があることを確認してください。
最終的に、黒体炉は測定チェーン全体を検証し、標準カメラを精密熱機器に変換します。
概要表：
| 校正係数 | 羽口測定における重要性 |
|---|---|
| 熱標準 | 熱力学的温度の絶対基準として機能します。 |
| 勾配校正 | 1500°Cから2100°Cの特定の範囲全体で精度を保証します。 |
| グレースケール変換 | 生の画像光強度を信頼できる熱データに変換します。 |
| センサー補正 | 個々のハードウェアバイアスと感光性の不規則性を排除します。 |
| モデル検証 | 比色温度測定モデルに経験的係数を提供します。 |
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参考文献
- Haoyu Cai, Dongdong Zhou. Study of Tuyere Combustion Flame Temperature in Vanadium and Titanium Blast Furnaces by Machine Vision and Colorimetric Thermometry. DOI: 10.3390/met14050499
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Furnace ナレッジベース .
