高温激光测距传感器在铜业方面的应用？

一、主要应用场景

铜业生产中的高温环节非常多，激光测距传感器的应用贯穿始终。

1. 熔炼与精炼环节

应用： 在阳极炉、回转精炼炉等设备中，连续监测铜液液位或熔体液面高度。

价值：

o控制装料量： 避免过满或不足，优化生产效率。

o保障安全： 防止铜液溢出，造成严重安全事故。

o过程自动化： 为自动浇铸系统提供关键的液位反馈。

2. 浇铸与连续铸造环节

这是应用最广泛、要求最高的环节。

应用：

o阳极板模具液位控制： 在阳极板浇铸模具上方，实时测量铜水液位，确保每块阳极板的重量和厚度一致。

o连续铸锭/铸棒： 在结晶器上方监测铜水液位，是实现稳定拉铸、保证内部质量的关键。

o上引连铸： 监测保温炉内的铜液液位，保证连续上引的稳定性。

o铣面控制： 在铜板坯出炉后，使用传感器测量其表面轮廓，自动控制铣床削去表面的氧化层和不平整部分，提高成品率。

3. 热轧与热加工环节

应用：

o厚度监测： 在铜板带热轧过程中，实时监测并控制板材的厚度。

o轮廓与平面度检测： 检测高温铜板带的形状缺陷。

4. 其他应用

设备定位与间隙控制： 测量炉盖、浇包等移动设备的位置，或者监测高温环境下设备部件之间的间隙变化。

二、传感器面临的挑战与关键技术要求

在铜业高温环境下工作，传感器面临严峻考验，必须满足以下要求：

1.极端高温

o挑战： 铜水温度通常在1100°C以上，其辐射出的热量会对传感器造成严重热损伤，并产生强烈干扰。

o解决方案：

本体耐高温： 传感器外壳必须能承受较高的环境温度（如80°C以上）。

必须使用辅助冷却系统： 这是标配。包括：

空气吹扫冷却套件： 持续的洁净压缩空气既能为传感器本体降温，又能形成一道风帘，保护光学镜片不被粉尘和飞溅物污染。

水冷套： 在靠近铜水的极高温区域（如浇铸口），必须为传感器加装水冷套，进行强制循环冷却。

2.强烈背景热辐射与“红眼”效应

o挑战： 高温铜水本身是一个强大的红外辐射源，其发出的红光（以及不可见的红外线）会淹没传感器激光器的微弱返回信号，导致测量失败，这种现象俗称“红眼”效应。

o解决方案：

特殊激光波长： 选用对铜水热辐射不敏感的特定波长的激光（如短波长的蓝色激光，或对某些红外波段有特殊滤波功能的激光）。

先进的信号处理算法： 传感器需要具备强大的算法，能从强烈的背景噪声中识别出真正的激光回波信号。

3.恶劣环境

o挑战： 现场充满金属粉尘、烟雾、水汽、振动。

o解决方案：

高防护等级： 传感器至少需要达到IP67等级，确保防尘防水。

坚固外壳： 通常采用不锈钢材质，耐腐蚀、抗冲击。

抗干扰能力： 传感器需要有良好的抗电磁干扰和振动干扰能力。