HMD热金属检测器设计和实现

　　热金属检测器(Hot Metal Detector)属于光电检测装置,用于识别热金属运动的前沿及方向。它采用热电堆传感器作为检测器件,结合锗透镜成像原理,从而实现热金属检测。热金属检测器包括光电转换线路,电子开关比较输出线路和电子补偿线路。

　　1 HMD热金属检测器概述

　　HMD热金属检测器主要用于冶金工业系统中,冶金工业是指对金属矿物的勘探、开采、精选、冶炼、以及轧制成材的工业部门。包括黑色冶金式业(即钢铁工业)和有色冶金工业两大类。

　　我国是钢铁生产和消费大国,粗钢产量连续13年世界第一,作为世界钢铁生产和消费大国,我国年居世界首位。21世纪以来,我国钢铁产业经历了一 个快速发展的阶段,粗钢产量年均增长21.1%。然而,过多粗放式发展使我国钢铁产业产能过快增长,不仅使该行业背负着产能过剩的巨大包袱,由于盲目的扩 大投资,2011年粗钢总量过剩压力仍然存在。同时,众多落后技术的小型企业还带来高耗能高污染等环保方面的恶果,与世界上节能减排的潮流不相协调。近两 年,淘汰落后钢铁产能已成为国内产业结构调整的重中之重。“十二五”规划已提出以控制总量、淘汰落后、企业重组、技术改造、优化布局为重点,着力推进钢铁 产业结构和优化升级,增强企业素质和国际竞争力,加快钢铁产业由大到强的转变。着说明我国的钢铁工业,正经历从一个高速增长到以科学发展观统领钢铁工业发 展,转变增长方式为行动中心任务的结构优化调整期的转轨过程。这样加速淘汰落后生产能力,加快提升科技开发与创新能力,发展循环经济,降低消耗,降低成 本,增加品种,生产高质量、高附加值的产品,成为发展的重要特征。

　　在钢铁工业发展需求的强力驱动下,这就要求钢铁工业发展重要技术支柱的自动化系统,其功能与性能的不断增强、提高与发展。产业自动化系统结构控 制是由传感器、计算机、执行机器组成,这些技术是钢铁自动化的基础技术,其应用状况直接体现了所构成钢铁工业自动化系统所达到的水平,而作为生产过程中的 检测技术——传感器,传感器采集现场数据,对热轧生产线实时监控,并把相应的数据传输给计算机,它体现了系统对象的能动性,也对应系统的能控性,因此检测 技术对控制系统有很强的制约性,它直接关系到系统能够实现制动化的水平,换句话说,现代钢铁产品的制造水平与自动化系统最基础的技术——检测技术的水平是 密不可分的。

　　在钢铁自动化系统中,系统对象的检测要考虑两个部分,即被控对象及其环境,如在轧制过程中在线连续测量轧件尺寸的能力,决定了轧制可控程度和质 量,以及热工件表面缺陷的处理,另外热轧生产线工作现场温度高,并且存在着水、氧化铁皮、光照不均等现象,所以在钢铁热轧自动控制系统中必须采取可靠地检 测技术,能在这样的恶劣的环境中工作。