Блог инженеров

Видеокамера или тепловизор внутри печи: что важнее — цвет или температура?

2025-07-10 13:24 Промышленный внутрипечной мониторинг
Для металлургических и стекольных предприятий визуальный контроль внутреннего пространства печей — это не абстрактная потребность, а ежедневная технологическая задача. В горячих зонах температура превышает +1200 °C, а условия — пыль, пламя, агрессивные газы — крайне сложны для любой оптики. На практике используются два класса решений:
Высокотемпературные видеокамеры — для визуализации в видимом диапазоне,

Тепловизоры — для измерения и отображения теплового распределения в инфракрасном спектре.

Что из этого выбрать? Зависит от задачи. Ниже — техническое сравнение подходов, их плюсы, ограничения и отраслевые кейсы.

Принципиальное отличие

Видеокамера в печи:

  • Работает в видимом свете (380–780 нм).
  • Передаёт «натуральную» картинку: цвет пламени, изменение оттенка футеровки, искрение, движение пыли и газов.
  • Требует защитного кожуха с жидкостным охлаждением, продувкой оптики и термозащитой - иначе перегреется.
  • Не измеряет температуру, но позволяет оператору «глазами» видеть происходящее.

Ключевые задачи:

  • Оценка направления пламени, его стабильности и формы.
  • Наблюдение за цветом кирпича футеровки (в стекольных печах).
  • Отслеживание состояния горелок, шиберов, тележек.

Тепловизор:

  • Регистрирует инфракрасное излучение от объектов.
  • Преобразует полученную инфракрасную энергию в температурные показатели.
  • Не показывает «цвет» пламени — но отображает температурную карту.
  • Позволяет автоматически фиксировать температурные отклонения, запускать тревоги, записывать тепловую историю

Ключевые задачи:

  • Измерение температуры всех объектов в поле зрения.
  • Оценка равномерности нагрева.
  • Контроль зон перегрева или разрушения футеровки.

Что показывает каждое решение?

Параметр
Видеокамера (внутрипечная)
Тепловизор
Цвет и форма пламени
Да
Цвет нет, форма да
Измерение температуры
Нет
Да, с точностью до ±1%
Видимость в пыли и дыме
Ограничена
Ограничена
Контроль состояния футеровки
Визуально (по цвету и дефектам)
По температурным аномалиям, по дефектам
Работа без освещения
Нет
Да

Отраслевые примеры

Металлургия

В печах нагрева заготовок направление и симметрия пламени напрямую влияют на равномерность прогрева.

Видеокамеры полезны для оценки формы и направления факела, состояния стен.
Тепловизоры выявляют перегретые зоны на футеровке, потери тепла, неравномерный прогрев слябов.

Стекольная промышленность

При варке стекломассы важно отслеживать как текущее пламя, так и температуру ванны, свода и пода.

Видеокамера помогает визуально контролировать зоны горелок и поведение пламени.
Тепловизор — незаменим для отслеживания температуры стекломассы (+1400 °C), распределения тепла, раннего обнаружения трещин в футеровке.

Ограничения и требования

Видеокамера:

  • Не видит через пыль и плотное пламя.
  • Не даёт цифровых значений температуры.
  • Требует сложной инфраструктуры охлаждения и регулярной чистки оптики.
  • Ориентирована на «глаз оператора», без автоматизации.
  • Принятие решений зависит от человеческого фактора

Тепловизор:

  • Не показывает визуальные детали (например, трещины без температурной разницы не видны).
  • Требует корректной калибровки, защиты от термоударов.
  • Высокая начальная стоимость, но при этом — низкие издержки на обслуживание.
  • Требует сложной инфраструктуры охлаждения

Совместное применение

Оптимальное решение — комбинировать оба подхода. Видеокамера внутри печи показывает, что происходит, а тепловизор показывает, насколько горячо. В автоматизированных системах они интегрируются в SCADA и работают совместно:

Камера — даёт оператору четкую картинку в реальном времени,
Тепловизор — запускает тревоги при перегреве, записывает термопрофиль, строит аналитику, позволяет обосновывать решения.

Вывод: выбирать по задаче

Нужен контроль формы пламени, состояния поверхности, цвет? Устанавливайте видеокамеру в защитном кожухе. Нужна температура, предиктивная диагностика и автоматический контроль? Решение — тепловизор.
Рекомендация инженера:
Если задача — наблюдать, достаточно камеры.
Если задача — измерять и предупреждать, необходим тепловизор.
Для задач контроля температуры внутри печей тепловизоры — не роскошь, а технологическая необходимость. Их интеграция с системами автоматизации превращает тепло в точные данные, недоступные глазу и обычной камере.