• Система автоматизации с открытым исходным кодом на базе esp8266/esp32 микроконтроллеров и приложения IoT Manager. Наша группа в Telegram

Управление пиролизным котлом посредством сервиса MGT24

pvvx

Активный участник сообщества
glory24 - Камера не измеряет температуру плазмы.
Можно поставить болометр с линзой - он вечен и дешев.
Болометры стоят в примитивных ракетах самонаведения и в любых условиях успевают наводится в движок...
Болометр можно сделать из подручных средств - даже на лампочке 220 :p Но лучше когда спираль лампы тоньше...
 

pvvx

Активный участник сообщества
Задачка для nikolz - что будет показывать сопротивление спирали лампы с линзой от области горелки?
Какова совокупность параметров влияющих на её сопротивление - именно то, что требуется или нет?
(ответы давно известны и проверены на практике)
 

nikolz

Well-known member
Снял на эту тему отдельный ролик с пояснениями, но все же лучше это комментировать в процессе работы котла, тем более, что в ролик попал только момент когда воздуха в недостатке для качественного горения и не попал момент когда его в избытке, а это тоже не хорошо.
Так что присоединяйтесь у управлению котлом. Его запуски буд ту анонсировать. Оперативно общаться лучше будет Телеграмом. Я там специально для этого отдельную группу создал.
посмотрел ролик - теперь понятно.
Про датчики дыма..
У Вас уже стоят датчики - это видеокамеры. Так как у вас все установлено стационарно, то обнаружение дыма не должно быть сложным.
Но хорошо бы либо приблизить камеры либо сузить угол их обзора т е увеличить область изображения области над трубой
и отверстия с пламенем горения.
----------------------
Самое топовое решение - это ИИ - Нейронная сеть .
В качестве исходных данных - изображения камер, положение заслонок и показания всех датчиков которые у вас есть.
Далее обучаем ее управлять котлом.
Самое экзотическое решение - дать ей возможность самообучаться .
Более простое решение - обучить с учителем.
---------------------
про заслонки
В режиме дымления у Вас все заслонки в крайних положениях.
Впечатление такое, не хватает диапазона регулировки : Минимума воздуха в первой камере и максимума воздуха во второй.
Вопрос - можно ли расширить границы минимальной максимальной подачи воздуха?
-------------------
Для информации:
Есть способ регулировки в первой камере путем создания электростатического поля.
Т е горение в первой камере подавляется напряженностью поля.
В отличии от подачи воздуха этот способ не инерционен.
 

nikolz

Well-known member
glory24 - Камера не измеряет температуру плазмы.
Можно поставить болометр с линзой - он вечен и дешев.
Болометры стоят в примитивных ракетах самонаведения и в любых условиях успевают наводится в движок...
Болометр можно сделать из подручных средств - даже на лампочке 220 :p Но лучше когда спираль лампы тоньше...
для начала посмотрите это:
 

pvvx

Активный участник сообщества
для начала посмотрите это:
Они у меня есть уже много лет. И что с ними делать в данном применении - к очку горелки?
Беру более навороченный - зовется тепловизор. Навожу на камеру в микроволновке - нифига не кажет. Что таке?
 

pvvx

Активный участник сообщества
Или вот - направляю MXL90614 на теплый воздух от паяльника или фена - показывает какую-то ахинею, т.е. свою личную температуру.
 

pvvx

Активный участник сообщества
И конкретно по поводу MLX90614 - вы бы перед тем как что-то рекомендовать посмотрели её диапазон измерений, да и принимаемый спектр (фильтр на входном стекле) для применения к измерению температуры плазмы в котле :p :)

Детсад спрятался от стыда?
 

pvvx

Активный участник сообщества
Стоит вам напомнить, что температура плавления вольфрама 3433°C, а диапазон излучения обычной лампы накаливания тоже как-то не вписывается для измерения типичными бытовыми ИФК датчиками, как и диапазон свечения плазмы в горелке котла…
1606548757930.png

PS: Очень интересно в какие дебри nikolz заведет glory24 вместо построения элементарно достаточной схемы управления котлом всего на паре транзисторов… :) :) :)
 

glory24

Member
У Вас уже стоят датчики - это видеокамеры. Так как у вас все установлено стационарно, то обнаружение дыма не должно быть сложным.
Это было бы прекрасно.

хорошо бы либо приблизить камеры либо сузить угол их обзора т е увеличить область изображения области над трубой
и отверстия с пламенем горения.
Попробую сделать это.
Впечатление такое, не хватает диапазона регулировки : Минимума воздуха в первой камере и максимума воздуха во второй.
Вопрос - можно ли расширить границы минимальной максимальной подачи воздуха?
Можно попробовать наддуть в самую нижнюю или среднюю заслонку и посмотреть что из этого получится. Это не сложно организовать.
Есть способ регулировки в первой камере путем создания электростатического поля.
Т е горение в первой камере подавляется напряженностью поля.
В отличии от подачи воздуха этот способ не инерционен.
О! А это как? :rolleyes:
 

nikolz

Well-known member
glory24,
Хорошо бы все графики датчиков и графики положения заслонок совместить на одной картинке.
при этом можно каждый график нормировать к его максимуму и минимуму.
Т е все графики нормированные и изменяются от 0 до 1.
Фактически получим подготовленные данные для ИИ и легче проводить анализ зависимости.
----------------------------
После просмотра Вашего последнего ролика, вспомнил алгоритм управления печью для обжига кирпичей.
В Вашем случае можно сделать нечто подобное.
----------------------------
идея следующая.
Для упрощения алгоритма исключим из рассмотрения ряд факторов.
Исходные данные:
1) Вы закладываете каждый раз одинаковое количество топлива с одинаковой теплотворной способностью.
2) Отбор тепла от котла осуществляется всегда с одинаковой скоростью
3) Время работы котла всегда одинаковое.
Все эти параметры в дальнейшем можно будет считать переменными, если будет существенное их влияние. Но для начала мы их не учитываем.
------------------------------
Постановка задачи
Необходимо так организовать управление заслонками, чтобы черный дым из трубы был минимальным.
-----------------------------
Для решение указанной задачи Вам надо
записать нормированные графики ручного управления заслонками и отметить момент времени, когда котел прогреется и управление заслонками не вызывает появление черного дыма
-----------------------------
После этого будем программировать работу конечного автомата по полученным значениям нормированных графиков.
-------------------------
Запрограммировать, с моими подсказками, Вы сможете на любимых вами цветных кубиках.
Если будет необходимость, то напишу этот алгоритм на CИ, например для ESP8286.
 

nikolz

Well-known member
--------------------
рассказываю для любознательных как измерить дистанционно температуру в топке паровоза (в печке котла)
------------
  • Температура воспламенения для большинства твёрдых материалов — 300 °С.
  • Температура пламени в горящей сигарете — 250–300 °С.
  • Температура пламени спички 750–1400 °С; при этом 300 °С — температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 500–800 °С.
  • Температура горения пропан-бутана — 800–1970 °С.
  • Температура пламени керосина — 800 °С, в среде чистого кислорода — 2000 °С.
  • Температура горения бензина — 1300–1400 °С.
  • Температура пламени спирта не превышает 900 °С.
  • Температура горения магния — 2200 °С; значительная часть излучения в УФ-диапазоне.
Наиболее высокие известные температуры горения:
дицианоацетилен C4N2 5’260 К (4’990 °C) в кислороде и до 6’000 К (5’730 °C) в озоне[2];
дициан (CN)2 4’525 °C в
============================
Задачу условно можно разделить на две:
-------------------
В первом случае нет видимого пламени. Только в этом случае нужен датчик ИК.
Это не наш случай и его рассматривать не буду.
-----------------------
Во втором случае - есть видимое пламя.
Внутри конуса ламинарного диффузионного пламени
можно выделить 3 зоны (оболочки):
  1. тёмная зона (300—350 °C), где горение не происходит из-за недостатка окислителя (это для датчика MXL90614) ;
  2. светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500—800 °C);
  3. едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и максимальной температурой (900—1500 °C).
Очевидно, что во 2 и 3 зонах, где происходит горение и пламя видно, диапазон излучения составляет от 200 до 1000 nm. 99% в диапазоне от 250 до 800nm.
------------------
Поэтому измерить дистанционно температуру в этих зонах просто.
Для этого получаем спектр видимого и NIR диапазона и обрабатывает его значения определенным образом (подробности см в литературе)
Если погрешность измерения в пределах 5%, то диапазон можно сузить до 250-800 или даже до 300-600 nm.
-------------------------
Измерить спектр можно различными устройствами
------------------------
Например пять лет назад я сделал спектрометр для диапазона 200...800,
в котором всего три детали (не считая корпуса) - это ESP8266,
голографическая диф решетка с плоским полем
и ПЗС-матрица Toshiba TCD1304AP .
---------------------
Самый простой измеритель - это широкополосный фотодиод диапазона 200-800 или 200-400 или с надлежащей оптикой, либо несколько фотодиодов с оптическими фильтрами.
1606628407268.png
---------------
 

nikolz

Well-known member
вот способ измерение температуры с помощью видеокамеры:
--------------------------------------
способ измерения температуры поверхности нагретых тел заключается в том, что производят съемку исследуемой поверхности с помощью портативной фото- или видеокамеры, которые имеют малые массу и габариты и невысокую стоимость. Видеокамеры позволяют производить съемку как в видимом, так и в инфракрасном диапазонах излучения, что делает их пригодными для исследования температуры поверхности нагретого объекта в диапазоне от 400 до 1600
С. При использовании видеокамеры достигается число элементов в кадре до 576
720, а фотокамеры - 1200
1600 и выше, что позволяет измерять температуру небольших по размерам или удаленных объектов. Видеокамера позволяет производить съемку с частотой до 25 кадров в секунду, что позволяет исследовать быстропротекающие процессы. Съемку ведут с записью текущего времени для временной привязки отснятых кадров. Экспозицию выбирают исходя из яркости излучения исследуемого объекта так, чтобы объект был четко различимым. При температуре поверхности выше 700-800
С ослабляют красную и инфракрасную области спектра с помощью синего светофильтра или уменьшают весь световой поток с помощью нейтрального светофильтра для получения качественного изображения. Далее производят цифровую обработку полученного видеоматериала. При использовании камеры только с аналоговым выходом предварительно преобразуют его в цифровую форму с помощью видеоадаптера со стандартным видеовходом или TV-тюнера с разложением цветного изображения на три цветовые компоненты - красную, зеленую и синюю. Использование трех компонент вместо суммарной яркости, как в большинстве промышленных тепловизионных способов, позволяет исследовать излучение по его спектральному составу, который в отличие от яркости для серых тел зависит только от температуры и не зависит от излучательной способности поверхности тела. Это при наличии свечения объекта в видимом диапазоне (выше 550
С) позволяет измерять цветовую температуру вместо яркостной, что повышает точность измерения.

Полученные цифровые значения компонент сопоставляют с эталонными их значениями по температуре в градусах в каждом элементе изображения и определяют температуру на поверхности объекта по ближайшим эталонным значениям. Значения температуры используют для построения термограмм и/или термовидеофильма. Компьютерная обработка изображения позволяет получить достаточную для большинства задач металлургии точность измерения: погрешность при 400
С составляет менее 10
С, при 1200
С - 15
С, т.е. около 2%. Этого достаточно для получения картины распределения температур, например, на поверхности изложницы при затвердевании слитка или поверхности заготовки при горячей обработке металлов давлением.

Эталонные значения получают путем последовательных замеров цветовых компонент изображения с помощью видеосъемки образцов, равномерно нагретых в печи до различных температур - от 400 до 1200-1600
С с шагом 50
С. Измерение температуры проводят с помощью термопар, зачеканенных в образцы на глубину 1-2 мм. Режимы видеосъемки (экспозицию, светофильтр) выбирают такие же, что и при измерениях. Полученные значения цветовых компонент (измеренные видеокамерой) и температуры (измеренные термопарой) принимают за эталонные.

https://findpatent.ru/patent/223/2238529.html
© , 2012-2020
 

pvvx

Активный участник сообщества
Это измерение температуры нагрева железяки в центре топки :p
вот способ измерение температуры с помощью видеокамеры:
© , 2012-2020
Там без ИИ и специальной видео камеры никак. У камерки должны быть фиксированы все параметры и никаких авто-настроек, чего нет в простых.
Дороже котла однако :) :)

PS: nikolz - в инете есть ещё много статей вокруг и около - вы не все скопипастили сюда! :) :) :)
Но решения так и не нашли. :p
 

pvvx

Активный участник сообщества
А почему именно этот датчик должен быть основным? И чем можно по этому датчику управлять? Как использовать данные с него?
А у вас счас больше датчиков? Или они дают какую-то доп. информацию или вообще нужную для управлению котлом? :)
Если у вас уже совсем замусорился мозг – спросите ребенка когда котел или просто горелка не дымит, а горит и греет.
 

pvvx

Активный участник сообщества
glory24 На видео вы как “обезянка и очки” крутите 3 заслонки, из которых влияет только одна. Зачем тогда у котла другие? Штоб было? :)

Или это такая конструктивная особенность вашего котла, или вы выставляете заслонки по наитию?

Если да – то кочегар, как самое дешевое средство управления, вам поможет.
 

pvvx

Активный участник сообщества
Когда дело доходит до “glory24 – дайте основные показатели вашего котла:

Входной и выходной поток воздуха с температурами и кол-во энергии в виде выхода нагретой воды”

Ответ от glory24 – “мне и так хорошо, главное чтобы не дымил.”

Вопрос: “glory24, вы хотите автоматизировать управление котлом?”

Ответ glory24: “Неа – я хочу смотреть в видеокамеры и дергать ползунки в инет сервисе”
 
Сверху Снизу