基于图像法的玻璃熔窑温度检验实验研究

【中玻网】对玻璃工业而言，玻璃熔窑内温度对窑炉安全运行及产品质量起至关重要的作用。传统接触式温度测量方式缺点较多，本文提出并建立了基于可见光辐射测温的玻璃熔窑温度检验系统，经过实验，新标定方法精度较高，温度检验结果准确可靠。

　　基于辐射图像处理开展温度测量的基本原理是双色法，燃烧火焰辐射波长在300~1 000 nm，温度在800~2 000 K内。并且需借助黑体炉标定整套成像系统，建立起图像R、G、B颜色值与其对应单色辐射能之间的函数关系，这种函数关系是基于图像处理温度检验技术的关键。

　　在某玻璃厂2#玻璃熔窑上进行了温度检验试验，该窑为纵火焰窑（马蹄焰窑）玻璃池窑，平均每天熔制玻璃液186 t，蓄热室出口温度1 350℃，燃料为天然气，天然气与空气流量比为1∶9.6。如图1所示：检验系统安装于玻璃窑南侧燃烧器观火孔。系统硬件主要由火焰图像探测器（成像探头）、图像采集卡、工控机、冷却系统等组成；软件部分为自主开发的玻璃熔窑温度检验软件。

　　图1玻璃熔窑及温度检验系统示意图

　　成像探头安装于南侧观火孔，对南侧燃烧器燃烧工况及壁面温度进行检验。南侧燃烧器未燃烧时温度分布见图2，燃烧时温度分布见图3。

　　图2南侧燃烧器未燃烧时温度分布

　　图3南侧燃烧器燃烧时温度分布

　　从图中可以看出，该检验系统精度较高，图像较清晰。

　　本文提出了一种与图像处理快门无关的标定方法，采用该标定方法对安装于玻璃熔窑的基于图像法的温度检验系统进行了标定，并对玻璃熔窑进行了温度检验分析。结果表明：新标定方法精度较高，应用方便。温度检验结果准确可靠，与窑炉运行状态匹配良好。系统运行可靠，维护简单，检验结果可用于指导窑炉燃烧，有助于窑炉安全运行及节能减排。