在1000°C+恶劣环境下，如何实现钢铁热轧等高速红热物体毫米级尺寸检测的精度与稳定性？【非接触测量, 工业检测】

1. 红热物体测距的挑战与技术要求

红热物体，顾名思义，是那些温度极高、自身会发出可见光甚至红外辐射的物体，比如钢铁行业的铸坯、热轧钢板，或者玻璃制造中的熔融玻璃。对这类物体进行距离测量，与常温物体相比，存在着一系列特殊的挑战：

首先是自发辐射干扰。想象一下，在一个漆黑的房间里，你用手电筒（激光传感器）去照亮一个物体。如果这个物体自己也在发光，而且光线很强（就像红热物体），那么手电筒发出的光线就很容易被它自身的光线“淹没”，导致你很难准确地看到手电筒照亮的光点在哪里，从而影响测量精度。红热物体温度越高，其自身发出的辐射能量就越强，光谱范围也越宽，对外部测量信号的干扰也就越大。

其次是表面特性变化。高温往往伴随着物体表面物理和化学状态的变化，比如氧化、结垢、熔融、蒸发等。这些变化会导致物体表面的反射率、散射特性以及辐射率发生改变，使得传感器接收到的信号强度和特性不稳定，从而引入测量误差。举个例子，一块热轧钢板，在不同温度下，它的表面粗糙度、氧化层厚度都会不一样，这就像我们用手电筒去照一面镜子和一面磨砂玻璃，反射回来的效果是完全不同的。

再者是环境恶劣。在红热物体出现的工业现场，通常伴随着高温、粉尘、蒸汽、烟雾等恶劣环境。这些因素会衰减激光信号，污染传感器光学窗口，进一步降低测量稳定性。同时，高速运动的物体也对传感器的测量频率和响应速度提出了极高的要求。

因此，针对红热物体测距的技术要求，主要集中在以下几点：

• 抗干扰能力强： 能够有效抑制或区分来自被测物体自身的高温辐射。

• 高精度与高稳定性： 在各种恶劣工况和表面变化下，仍能提供可靠、精确的距离数据。

• 快速响应： 能够实时跟踪高速运动的物体。

• 环境适应性： 传感器自身需具备耐高温、防尘、防水等防护能力。

• 合适的工作波长： 选择不易受红热物体自身辐射影响的激光波长。

2. 红热物体监测参数与评估方法简介

在对红热物体进行非接触式距离测量时，我们关注的参数和评估方法与常温物体有相似之处，但更强调在高温环境下的性能。主要监测参数包括：

• 距离 (Distance)： 指传感器与被测物体表面之间的直线距离。它是最基本的测量参数，通常以毫米 (mm) 或米 (m) 为单位。

• 位移 (Displacement)： 指物体相对于某一参考位置的距离变化量。在实时监测中，位移常用于判断物体的运动趋势、振动幅度或变形量。

• 厚度 (Thickness)： 通过测量物体上下表面到传感器的距离差，或使用双传感器分别测量上下表面距离再相减，来计算物体的厚度。

• 轮廓/尺寸 (Profile/Dimension)： 当需要测量物体的形状、宽度、高度或特定截面尺寸时，传感器会获取一系列距离点，通过这些点描绘出物体的二维轮廓或三维形状。

• 位置 (Position)： 物体在特定坐标系中的精确位置，常用于引导机械臂、控制加工流程。

评估这些参数的测量性能，我们通常关注以下几个指标：

• 精度 (Accuracy)： 指测量值与真实值之间的一致程度。通常用最大误差、均方根误差 (RMSE) 或百分比 (% of F.S. - 满量程的百分比) 来表示。高精度意味着测量结果更接近真实情况。

• 分辨率 (Resolution)： 传感器能够识别的最小距离变化量。高分辨率意味着传感器能“看到”物体最细微的尺寸或位置变化，例如0.01%的满量程分辨率，就意味着在100mm的量程内，它能分辨出10微米的距离变化。

• 重复精度 (Repeatability)： 在相同测量条件下，多次测量同一固定点的距离，所得结果之间的一致性。重复精度好意味着测量结果稳定可靠，不会忽高忽低。

• 线性度 (Linearity)： 指传感器输出信号与输入距离变化之间的比例关系是否恒定。理想情况下，输出应与输入呈线性关系。非线性误差会导致在测量范围不同位置时，测量误差也不同。

• 测量频率/响应时间 (Measurement Frequency/Response Time)： 传感器每秒能够进行测量的次数，或从物体变化到传感器输出响应所需的时间。对于高速运动的红热物体，高的测量频率和短的响应时间至关重要，以确保能捕捉到实时动态。

• 温度漂移 (Temperature Drift)： 传感器在环境温度变化时，测量结果的偏差。优秀的传感器应具备良好的温度稳定性。

3. 实时监测/检测技术方法

对红热物体进行实时距离监测，市面上主要有几种成熟的技术方案，它们各有特点，适用于不同的应用场景。

3.1 市面上各种相关技术方案

3.1.1 激光三角测量技术

工作原理与物理基础：激光三角测量，顾名思义，它的核心原理就是利用几何学上的三角关系来确定距离。想象一下，我们把激光传感器看作一个特殊的“眼睛”，它既能发出光（发射器），也能接收光（接收器）。传感器会向被测物体表面发射一束高度聚焦的激光光束，这束激光在物体表面形成一个光点。当这个光点反射回来时，并不是直线返回传感器，而是被接收光学器件（比如一个镜头）以一定的角度聚焦到传感器内部的高分辨率CMOS或PSD（位置敏感探测器）图像传感器上。

关键的几何关系在于：当被测物体与传感器之间的距离发生变化时，反射光点在CMOS或PSD上的位置也会随之移动。传感器内部的处理器通过精确计算光点在图像传感器上的位移量，结合预先标定好的光学几何参数（例如激光发射器、接收器与图像传感器之间的基线距离 L，以及它们之间的固定角度 α），就可以反推出被测物体的距离 D。

其基本几何关系可以简化为：D = L * sin(θ) / (sin(φ) + sin(θ))其中，D 是被测距离，L 是激光发射器和接收器之间的基线距离，θ 是激光发射角度，φ 是接收器观察到光点时的反射角。实际应用中，更常用根据图像传感器上光点位置 x 来计算距离 D 的公式，例如：D = (f * L) / (x * cos(θ) + f * sin(θ))其中 f 是接收镜头的焦距，x 是光点在图像传感器上的偏移量。通过这些公式，传感器就能将光点位置的微小变化，精确地转化为距离数据。

对于红热物体，这种技术面临的最大挑战是物体自身发出的强光。为了克服这个问题，传感器通常会采取两种策略：一是窄带滤光片，只允许与激光波长相同的光通过，滤除掉大部分的杂散光；二是选择特殊波长的激光，比如蓝光（450nm左右）或紫外光（405nm左右）。这是因为红热物体在高温下虽然辐射很强，但其辐射峰值主要集中在红外和红色波段（根据维恩位移定律，温度越高，辐射峰值波长越短，但对于常见的红热物体温度，其辐射峰值仍远长于蓝光或紫外光）。因此，使用蓝光或紫外光激光，能有效避开红热物体自身辐射最强的波段，从而大大提高信噪比，让传感器能“看清”自己的激光点，提高测量稳定性。

核心性能参数的典型范围：* 精度： 激光三角测量传感器的精度通常可达±0.01%至±0.1%的满量程（F.S.）。* 分辨率： 高端激光三角测量传感器分辨率可达0.01% F.S.，甚至更高，可达到微米级别。* 测量频率： 激光三角测量传感器的测量频率从几百赫兹到数千赫兹，部分高速型号高达近万赫兹。* 测量范围： 激光三角测量通常适用于短距离到中等距离，从几毫米到几百毫米，部分产品可达一米左右。

技术方案的优缺点：* 优点： 测量精度高，分辨率极佳，响应速度快；通过选择特定波长激光（如蓝光、紫外光）和窄带滤光片，能有效抑制红热物体的自发辐射干扰；结构相对紧凑，成本效益较高。* 局限性： 测量范围相对有限，通常不适合几十米以上的长距离测量；对物体表面光泽度、颜色变化和倾斜角度敏感，极端情况下可能影响测量稳定性；在极其恶劣的粉尘、水蒸气环境中，激光束可能衰减。* 成本考量： 相较于其他高端三维扫描或雷达技术，激光三角测量传感器的单点成本通常更具优势，但在需要更高抗干扰能力的特殊波长激光器时，成本会略有增加。

3.1.2 飞行时间 (Time-of-Flight, ToF) 原理

工作原理与物理基础：飞行时间原理就像我们用声音来测量距离一样，只不过这里用的是光。传感器会发射一个激光脉冲，这个脉冲以光速传播，到达被测物体表面后被反射回来。传感器内部有一个高精度的计时器，它会精确测量从激光发射到接收到反射光脉冲之间的时间差 t。由于光速 c 是一个已知且恒定的物理量（约3 x 10^8 米/秒），那么物体与传感器之间的距离 D 就可以通过以下公式计算得到：D = (c * t) / 2这里除以2是因为激光走了去程和回程两段距离。

这种方法最大的特点是测量距离与反射光的强度关系不大，主要依赖于时间测量，因此对被测物体的颜色、材质和表面光泽度不敏感。对于红热物体，只要反射回来的激光信号足够强，能够被传感器识别并精确计时，其自身的热辐射通常不会像三角测量那样直接“淹没”信号，因为ToF主要是测量时间，而不是光点位置。

核心性能参数的典型范围：* 检测距离： 几十毫米到数米，甚至几十米。* 重复精度： 毫米级到亚毫米级，高性能产品可达微米级。* 响应时间： 从几毫秒到数百微秒。

技术方案的优缺点：* 优点： 测量范围广，对物体表面颜色、材质、光泽度变化不敏感，尤其适合长距离测量；原理相对简单，易于理解和实现。* 局限性： 精度通常低于激光三角测量在近距离的应用；由于需要测量极短的时间，对计时器的精度要求非常高；在强光照环境下，可能会受到干扰。* 成本考量： 随着技术成熟，ToF传感器的成本效益越来越好，尤其在中长距离测量领域。

3.1.3 调频连续波雷达 (FMCW Radar) 原理

工作原理与物理基础：FMCW雷达有点像声呐，但它使用的是频率不断变化的微波信号。传感器发射一束频率线性变化的连续微波信号（就像一个声音从低音逐渐升高到高音）。这个信号在到达被测物体表面后反射回来。由于信号的传输需要时间，当反射信号回到传感器时，它的频率会和传感器当前正在发射的信号之间存在一个频率差 Δf。这个频率差 Δf 正是由于信号传输过程中的时间延迟 t 引起的。

通过测量这个频率差 Δf，再结合信号的频率变化斜率 k，我们就能计算出时间延迟 t，进而得出距离 D。时间延迟 t = Δf / k距离 D = (c * t) / 2 = (c * Δf) / (2 * k)其中 c 是微波在介质中的传播速度（近似光速）。

FMCW雷达的微波信号具有很强的穿透能力，能够有效穿透粉尘、蒸汽、烟雾等恶劣环境，这是它在高温、高粉尘工业现场的独特优势。同时，微波信号几乎不受被测物体自身热辐射（主要在红外和可见光波段）的影响。

核心性能参数的典型范围：* 测量范围： 数米到几十米，甚至上百米。* 精度： 毫米级。* 频率： 通常工作在GHz（吉赫兹）范围，如24 GHz、80 GHz。* 过程温度： 传感器本身可承受-40°C至+200°C甚至更高的过程温度。

技术方案的优缺点：* 优点： 极强的环境适应性，不受高温、粉尘、蒸汽、烟雾等恶劣条件影响，非常适合极端工业环境；测量距离远，精度高，稳定性好，能够进行可靠的在线持续监测。* 局限性： 传感器体积通常较大，安装可能需要更多空间；成本相对较高；对于非常精细的、亚毫米级的近距离测量，可能不如激光三角测量。* 成本考量： FMCW雷达属于高端工业传感器，初始投资成本通常较高，但其在恶劣环境下的可靠性和低维护成本可以带来长期收益。

3.1.4 结构光3D测量技术

工作原理与物理基础：结构光3D测量技术，有点像用一个带有特定花纹的投影仪去照一个立体的物体，然后用相机来“看”这个花纹在物体上是如何变形的。传感器会向被测物体表面投射已知图案的编码光（如激光点阵、条纹、网格等）。这些图案并不是随意投射的，而是经过精心设计的。

由于物体表面的三维形状是凹凸不平的，这些投射到物体上的已知图案会发生变形。传感器内置的高分辨率相机以一定的角度捕捉这些变形的图案图像。然后，通过复杂的图像处理和三角测量算法（与单点激光三角测量类似，但这里是针对整个图案的每个点），系统能够计算出物体表面上每个点的三维坐标。通过收集大量的点云数据，就可以精确地重建物体的完整三维形状和尺寸。

这种技术对于表面纹理不明显或颜色单一的红热物体尤其有效，因为它不依赖物体本身的反射特性，而是依赖投射上去的图案。对于红热物体，同样需要通过滤光片和优化的图像处理算法来抑制自发辐射的影响。

核心性能参数的典型范围：* 工作距离： 从几十毫米到一米甚至数米。* 视野范围： 数十平方毫米到数十平方厘米。* Z轴 (深度) 分辨率： 通常可达0.01毫米至0.1毫米。* 测量速度： 从每秒几帧到数百帧3D图像。

技术方案的优缺点：* 优点： 能够获取物体的完整三维形状数据，实现高精度的尺寸、缺陷和位置检测，远超传统单点测距传感器的能力；适用于复杂形状的物体，可以克服高温下物体表面细节难以辨识的问题；抗环境光干扰能力相对较好。* 局限性： 对物体表面变化快、运动速度极快的场景可能存在挑战；数据处理量大，对计算能力要求高；受传感器与被测物体之间视角限制；传感器本身对工作环境温度有一定要求，通常需配备额外防护。* 成本考量： 结构光3D传感器通常是高附加值产品，成本相对较高，尤其在需要高速、高分辨率或大视野的场合。

3.2 市场主流品牌/产品对比

这里我们挑选几个在红热物体测距领域有代表性的国际品牌进行对比，它们各自采用了不同的技术路线来应对挑战。

• 德国堡盟： 德国堡盟的ODS9000W-2500-S10是一款基于激光三角测量原理的传感器，专为高温环境设计。它能检测高达1300°C的红热金属，测量范围500-2500 mm，精度最高±5 mm，重复精度最高1 mm，响应时间小于10 ms。德国堡盟通过专门的光学和机械结构，并采用特定波长的激光和滤光片，有效抑制了红热物体自身的辐射干扰，确保在钢厂等苛刻条件下的稳定运行。其高防护等级IP67/IP69K和最高70°C的外壳工作温度，使其在恶劣工业环境中表现出色。

• 英国真尚有： 英国真尚有的ZLDS103激光位移传感器同样基于激光三角测量原理，是一款设计紧凑、性能卓越的测量设备，尺寸仅45*30.5*17mm。它提供10/25/50/100/250/500mm等多种量程选择，线性度可达±0.05%，分辨率高达0.01%（数字输出），测量频率最高9400Hz。ZLDS103针对红热物体提供可选的蓝光或UV半导体激光器（405nm或450nm波长），通过使用短波长激光来降低红热物体自身辐射的干扰，从而提高高温环境下的测量稳定性。该产品防护等级达IP67，工作温度范围为-10°C至+60°C，尤其适合需要高速、高精度测量的工业应用。

• 日本基恩士： 日本基恩士的LR-X100C采用飞行时间 (ToF) 原理，提供稳定的长距离检测能力，且受物体颜色、材质和表面光泽影响较小。其检测距离45至100 mm，重复精度在45 mm距离下可达0.005 mm，响应时间最快0.3 ms。日本基恩士通过创新的算法和光学设计，即使面对多变或倾斜的检测表面也能保持高精度。作为工业自动化领域的领导品牌，其产品以易于集成和操作、高可靠性著称。

• 奥地利微型电子： 奥地利微型电子的scanCONTROL 2600-100是一款基于激光三角测量原理的二维轮廓扫描仪。它将一条激光线投射到物体表面，通过CMOS相机捕获反射的激光线，从而重建物体的二维高精度轮廓。其测量范围Z轴65 mm，X轴100 mm，测量速率最高2000个轮廓/秒，Z轴分辨率最小6 μm。这种技术能够提供物体的精确轮廓数据，实现三维尺寸测量，特别适合热轧、锻造等行业工件的尺寸和变形监测，并可通过高温防护罩适应高温环境。

• 瑞士安德斯豪斯： 瑞士安德斯豪斯的Micropilot FMR60采用调频连续波雷达 (FMCW Radar) 原理。这种技术不受温度、灰尘、蒸汽等恶劣环境条件影响，特别适合在钢铁、水泥等高温高粉尘场合进行距离测量。FMR60测量范围最高40 m，精度±1 mm，工作频率80 GHz，过程温度可达-40°C至+200°C。瑞士安德斯豪斯作为过程自动化测量的全球领导者，其雷达产品以卓越的质量和可靠性著称，适用于高温红热物体的长距离、连续监测。

3.3 选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

选择适合红热物体测距的设备，就像选择一件趁手的工具，需要根据实际“活计”来定。以下是几个关键技术指标及其选型建议：

• 工作波长： 这是对付红热物体自身辐射的关键。

  • 实际意义： 红热物体自身会发出大量红外和红色波段的光。如果传感器使用红色激光（660nm左右），其信号很容易被物体自身的红光“淹没”，导致测量不稳定。而蓝光（450nm）或紫外光（405nm）的波长更短，远离红热物体的辐射峰值波段，因此受干扰小，信噪比高。

  • 选型建议： 优先选择配备蓝光或紫外光激光器的传感器。 对于1000°C以上的高温物体，蓝光和紫外光激光器能显著提高测量稳定性和精度。如果被测物体温度相对较低（例如几百摄氏度，不发红），或者可以通过其他方式（如强力气幕冷却传感器视窗）降低影响，红色激光器也可以考虑，但要做好抗干扰措施。

• 测量范围与精度/分辨率： 这决定了传感器能测多远、测多准。

  • 实际意义： 测量范围指传感器能够有效工作的距离区间，精度和分辨率则指示了测量结果的可靠性和精细程度。在红热环境下，高精度和高分辨率尤其难得。

  • 选型建议： 根据实际应用所需的测量距离和精度要求来匹配。例如，测量钢板厚度需要微米级精度和几十毫米的量程；而监测钢水液位可能只需要毫米级精度但需要数米甚至几十米的量程。 通常来说，距离越远，越难做到高精度。 如果对精度要求极高，通常需要在较短的测量范围内选择高分辨率的激光三角测量传感器；如果距离很远且环境恶劣，雷达或ToF传感器可能是更好的选择，但可能需要接受相对较低的精度。

• 测量频率/响应时间： 衡量传感器捕捉动态变化的能力。

  • 实际意义： 对于高速运动的红热物体（如热轧生产线），如果测量频率不够高，传感器就无法及时捕捉到物体的位移或尺寸变化，导致数据“失真”或滞后。

  • 选型建议： 生产线速度越快，对测量频率的要求越高。例如，高速轧制生产线可能需要几千赫兹甚至近万赫兹的测量频率。在选型时，应确保传感器的测量频率至少高于物体运动引起的变化频率的2倍（奈奎斯特采样定理）。

• 环境适应性（IP防护等级、工作温度、抗振动/冲击）： 决定传感器能否在恶劣环境中“活下来”并稳定工作。

  • 实际意义： 红热物体的工作环境往往伴随着高温、粉尘、水汽、振动和冲击。传感器的防护等级（如IP67）决定了它对灰尘和水入侵的抵抗力；工作温度范围决定了它能否在高温下正常运行；抗振动/冲击性能则保证了传感器在机械震动和撞击下依然能稳定工作。

  • 选型建议： 仔细评估现场环境的恶劣程度。例如，在钢厂高温区，不仅传感器本身要耐高温，可能还需要额外的水冷或气冷保护装置。高防护等级（如IP67或更高）是基本要求。如果现场有强烈振动，传感器的抗振动和抗冲击指标必须足够高。

• 输出接口： 决定传感器如何与控制系统进行通信。

  • 实际意义： 传感器输出数据的方式（数字信号如RS232/RS485，模拟信号如4-20mA/0-10V）需要与上位机或PLC的输入接口兼容。高速数字接口对于传输大量高频数据至关重要。

  • 选型建议： 根据现有控制系统的接口类型和数据传输速率要求进行选择。对于需要高速实时数据的应用，RS485或以太网等数字接口更为合适；对于简单的模拟量控制，4-20mA或0-10V模拟输出可能更方便。

3.4 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

即使选择了合适的传感器，在红热物体的实际应用中，还是可能遇到一些棘手的问题，需要我们提前预判并做好应对。

• 问题一：红热物体自身辐射干扰严重。

  • 原因及影响： 这是最核心的问题，红热物体自身发出强烈的红外和红色光，会与传感器的激光信号混淆，导致传感器难以准确识别自身的激光光点，测量值跳动大，不稳定。就像在阳光下用手电筒，光线很难被发现。

  • 解决建议：

    1. 首选短波长激光： 优先选择蓝光或紫外光激光器（如405nm或450nm波长），它们能有效避开红热物体的辐射峰值波段，提高信噪比。

    2. 高性能窄带滤光片： 确保传感器内置的滤光片与激光波长精确匹配，且滤光效果好，只允许激光波长的光通过，最大限度地抑制其他波段的杂散光。

    3. 增大激光功率： 在允许的范围内，适当提高激光发射功率，使激光信号强度远高于背景辐射强度。

    4. 优化传感器安装角度： 调整传感器与被测物体之间的相对角度，尽量避免镜面反射，增加漫反射成分，同时避开物体表面最亮的区域。

• 问题二：物体表面特性（反射率、 emissivity）变化。

  • 原因及影响： 高温导致物体表面氧化、结垢、熔融，或者表面粗糙度、颜色发生变化，这些都会改变表面对激光的反射特性，影响传感器接收到的信号强度和稳定性。

  • 解决建议：

    1. 选用不敏感技术： 对于一些ToF或雷达原理的传感器，对表面特性的敏感度较低，可以考虑。

    2. 动态信号处理： 采用具有自适应算法的传感器，能够根据接收信号的强度和质量进行内部增益调整和信号处理优化。

    3. 校准与补偿： 在条件允许的情况下，对不同温度或表面状态下的物体进行分段校准，并在测量时进行温度补偿。

    4. 多传感器融合： 某些复杂场景下，可以考虑使用不同原理的传感器进行数据融合，互相验证和补充。

• 问题三：现场环境恶劣，如粉尘、蒸汽、烟雾。

  • 原因及影响： 空气中的颗粒物或水蒸气会散射、吸收激光，导致激光能量衰减，信号变弱，甚至完全阻挡信号。同时，它们也可能附着在传感器光学窗口上，污染镜头。

  • 解决建议：

    1. 加装气幕或吹扫装置： 在传感器光学窗口前设置持续的气幕或吹扫装置，用干净的压缩空气形成一道“空气墙”，防止灰尘和蒸汽接触镜头。

    2. 定期清洁： 建立严格的传感器光学窗口清洁维护制度。

    3. 选用抗干扰能力强的技术： 对于极端恶劣环境，FMCW雷达等微波技术因其穿透性强，是更可靠的选择。

    4. 调整安装位置： 尽量将传感器安装在相对清洁、受环境影响较小的区域，或者远离主要污染源。

• 问题四：物体高速运动或振动。

  • 原因及影响： 物体运动速度过快，传感器测量频率跟不上，导致数据不连续或不准确；物体振动会导致测量值持续波动，难以获得稳定读数。

  • 解决建议：

    1. 高测量频率传感器： 选择测量频率足够高、响应时间足够快的传感器。

    2. 抗振动安装： 传感器和安装支架必须坚固，并采用减振措施，确保传感器本体不受现场振动影响。

    3. 数据滤波： 在软件层面进行合适的数字滤波（如移动平均滤波、卡尔曼滤波），平滑测量数据，但要注意滤波可能引入的时滞。

    4. 同步测量： 对于需要高精度同步测量的应用，确保传感器与外部系统有精确的时间同步。

4. 应用案例分享

• 钢铁热轧生产线： 在热轧过程中，激光位移传感器用于实时监测红热钢板的厚度、宽度和位置，确保产品尺寸精度，并为轧机调整提供即时反馈。 例如，英国真尚有的ZLDS103凭借其高达9400Hz的测量频率，能够胜任高速产线的实时监测需求。

• 高温锻造工件尺寸检测： 在锻造车间，传感器可以非接触式测量刚出炉的红热工件的尺寸和形状，检测是否有变形或缺陷，提高产品质量。

• 玻璃熔炉液位控制： 高温玻璃熔液的液位稳定对生产至关重要，FMCW雷达传感器能够穿透蒸汽和烟雾，稳定监测熔炉内玻璃液位，确保生产连续性。

• 热连铸坯缺陷检测： 激光扫描仪或结构光3D传感器用于扫描热连铸坯表面，获取其三维轮廓，从而检测裂纹、凹陷等表面缺陷。

• 高温部件位移与振动监测： 在核电站或大型火力发电厂中，对处于高温环境下的关键部件进行实时位移和振动监测，确保设备安全运行和状态评估。