红外热像仪在铝挤压在线测温中是一种高效、非接触的温度监测工具，尤其适用于高温、快速变形的工业场景。以下是其应用的关键要点：
- 铝挤压工艺中的测温需求
温度控制重要性：铝锭、模具和挤压过程中的温度直接影响材料流动性、表面质量和机械性能。典型温度范围：
铝锭加热炉：450~500℃（取决于合金）
模具温度：300~450℃
挤压出口（型材）：500~600℃（需快速冷却）
挑战：高温、氧化皮、粉尘、运动部件干扰传统测温方式（如热电偶）。
- 红外热像仪的优势
非接触测量：避免干扰生产流程，适合运动中的铝型材。
全场温度分布：显示模具、型材横截面的温度梯度，而不仅是单点数据。
实时监测：高帧率热像仪（如60Hz以上）可捕捉快速温度变化。
高温适应性：适合600℃以上高温测量。
- 应用场景
模具温度监控：
检测模具局部过热，预防磨损或材料粘连。
优化冷却系统布局（如模具水冷通道效果评估）。
挤压过程温度：
监测型材出口温度均匀性，避免裂纹或变形。
识别摩擦热导致的异常温升（如死区过热）。
冷却环节控制：
跟踪风冷/水冷后型材温度下降曲线，确保工艺一致性。
- 技术选型要点
波长选择：
中波红外（MWIR, 3~5μm）：更适合高温铝材（>500℃），受表面氧化影响较小。
长波红外（LWIR, 8~14μm）：适用于低温段（如冷却后检测），但需考虑铝表面发射率。
发射率校准：
铝及其氧化层发射率较低（0.1~0.3），需精确设置或使用黑体参考校准。
氧化、粗糙度或涂层会改变发射率，需动态调整。
分辨率与帧率：
高分辨率（如640×512像素）可识别模具微小热点。
高帧率（≥60Hz）适合高速挤压线（如汽车型材生产）。
- 安装与优化建议
位置选择：
靠近挤压出口或模具，避免粉尘/水雾遮挡（可加装保护气幕）。
倾斜角度避免镜面反射干扰。
环境补偿：
使用高温窗口（如硒化锌镜片）保护镜头。
实时环境温度补偿算法（如冷却水蒸气影响）。
数据分析：
结合PLC系统设置温度报警阈值（如模具超温停机）。
温度历史记录用于工艺优化（如降低能耗）。
- 典型问题与解决方案
表面反射干扰：通过调整观测角度或使用偏振滤光片减少反光。
粉尘影响：定期清洁镜头，或采用压缩空气吹扫装置。
动态测温误差：对运动中的型材采用“跟踪拍摄”模式，同步机械速度。
- 应用案例
案例一：模具过热预警与寿命提升
背景：
某大型铝型材生产企业面临模具频繁开裂问题，传统热电偶仅能监测单点温度，无法全面反映模具表面温度分布，导致局部过热未被及时发现，模具平均寿命仅3个月。
解决方案：
设备选型：格物优信 X系列红外热像仪（测温范围400~1500℃，分辨率640×512，帧率50Hz），搭配耐高温防护罩。
安装位置：正对模具工作带（距离1.2米），倾斜30°避免铝屑反射干扰。
参数校准：
设置铝氧化层发射率0.25，并通过黑体炉现场标定补偿。
启用“区域温差报警”功能（温差阈值±15℃）。
实施效果：
缺陷识别：热像仪发现模具出口角部存在持续高温区（比平均温度高80℃），原因为冷却水道设计不合理。
工艺优化：调整冷却水流量后，模具温度均匀性提升40%，开裂风险降低。
经济效益：模具寿命延长至5个月，年节省模具成本约120万元。
案例二：挤压出口型材温度均匀性控制
背景：
某汽车铝型材生产线出现型材弯曲变形问题，怀疑与挤压出口温度不均有关，但传统手持红外测温枪无法捕捉全截面温度分布。
解决方案：
设备选型：格物优信在线式热像仪（长波红外8~14μm，测温范围200~600℃，热灵敏度0.05℃），集成于挤压生产线传送带上方。
技术适配：
采用“动态测温模式”，同步型材移动速度（1.5m/s）。
通过软件划定型材横截面ROI（感兴趣区域），实时计算温差标准差。
数据联动：温度数据接入PLC系统，超差时自动触发报警并调整挤压速度或冷却风机转速。
实施效果：
问题定位：热像仪显示型材下侧温度比上侧高约30℃，原因为挤压筒加热器功率失衡。
质量提升：调整加热参数后，型材全长温差控制在±5℃内，弯曲不良率从8%降至0.5%。
能效优化：通过温度反馈闭环控制，挤压能耗降低12%。
红外热像仪为铝挤压工艺提供了关键的实时温度数据，但需针对铝材特性（低发射率、高温环境）优化设备选型和安装。结合工艺知识，可显著提升生产效率和产品质量。对于关键点位，建议热电偶与红外热像仪互补使用。