Zastosowanie termometrów na podczerwień w przemyśle szklarskim
W procesie produkcyjnym przemysłu szklarskiego pomiar i kontrola temperatury jest jednym z bardzo ważnych i niezbędnych środków. Pomiar temperatury w podczerwieni ma zalety prostej obsługi, szybkiej reakcji, braku starzenia, małego dryfu, elastycznej konfiguracji i nie zanieczyszcza szkła. Cenione są czynniki takie jak rozwiązania.
W przemyśle szklarskim niezbędny jest pomiar temperatury przedmiotów przezroczystych i nieprzezroczystych. Obiekty nieprzezroczyste to formy, kopuły i ściany boczne pieców do topienia szkła. Jako obiekt mierzony bezkontaktowego pomiaru temperatury, szkło jest przezroczystym obiektem widzialnym, jego widmo mieści się w zakresie widma bliskiej podczerwieni, a jego emisyjność jest związana z długością fali i grubością szkła. Kiedy zakres widmowy wynosi od 5 do 8 μm, jego emisyjność jest najwyższa, więc temperaturę szkła można wiarygodnie zmierzyć w tym zakresie. Zmierzona wartość odpowiada temperaturze powierzchni szkła, niezależnie od grubości szkła, w tym zakresie iw zasadzie nie występuje żadne promieniowanie. Aby uniknąć wpływu otaczającego powietrza na pomiar, termometr wykorzystuje tylko wąskie pasmo widma podczerwieni. Wysokiej jakości termometry działają tylko w zakresie spektralnym tego tak zwanego okna środowiskowego, ponieważ nie dochodzi do absorpcji promieni podczerwonych z powodu wilgotności powietrza lub tlenków węgla, co pozwala uniknąć pomiaru spowodowanego zmianami wilgotności powietrza lub pomiaru odległości. błąd temperatury. Wąski zakres pasma 5 (około 5 μm) służy do pomiaru temperatury powierzchni.
Termometry na podczerwień generalnie działają w zakresie widmowym 5,14 μm, ponieważ gorące spaliny płonącego ognia w tym obszarze nie będą miały wpływu na zmierzoną wartość. W przypadku innych zastosowań konieczny jest pomiar temperatury wewnątrz szkła, ponieważ konwekcja silnie oddziałuje na warstwy szkła znajdujące się blisko powierzchni. Tutaj należy zmierzyć stopione szkło, dlatego wymagany jest termometr w zakresie bliskiej podczerwieni. Ponieważ głębokość penetracji osiągana przy różnych długościach fal jest również różna, wybór pirometru zależy od grubości warstwy szkła. Bezkontaktowa technologia pomiaru temperatury w piecach do topienia szkła, kąpielach cynowych i piecach do wyżarzania w coraz większym stopniu zastępuje tradycyjny pomiar temperatury termoparą w piecach do topienia szkła.
W porównaniu z termometrami, termopary starzeją się i szybko dryfują w wysokiej temperaturze roboczej i agresywnych warunkach środowiskowych. Aby chronić termopary, w niektórych miejscach wymagane jest użycie metalicznej platyny jako powłoki ochronnej, co znacznie zwiększy koszty. Specjalnie stosowany w tej dziedzinie, może pracować nawet wtedy, gdy temperatura otoczenia osiągnie 250 stopni bez systemu chłodzenia. Dzięki zastosowaniu pirometru światłowodowego można znacznie obniżyć koszty instalacji i eksploatacji. Światłowód może być chroniony solidną obudową ze stali nierdzewnej, a najdłuższy może mieć 30 metrów. Wymagane akcesoria montażowe, takie jak uchwyty montażowe, filtry powietrza, wizjery (do 1200 stopni).
Pomiar kropli szkła
Zasadniczo temperaturę kropli szkła można uzyskać tylko za pomocą technologii bezkontaktowego pomiaru temperatury. Ze względu na krótki czas cyklu wymagany jest pirometr o krótkim czasie reakcji, który musi być w stanie zmierzyć wewnętrzną temperaturę kropli szkła, co może być niedokładne, ponieważ temperatura powierzchni szkła jest silnie uzależniona od warunków otoczenia. Głębokość penetracji szkła jest określona przez zakres spektralny termometru, a wybór powinien być oparty na rodzaju szkła i wielkości kropli.
Zwykle temperatura jest utrzymywana i wyświetlana przez krótki czas za pomocą pamięci wartości maksymalnej. Cyfrowy termometr na podczerwień, mierzy wewnętrzną temperaturę kapiącego szkła w automatycznej linii do produkcji szklanych butelek, a czas reakcji wynosi 10 milisekund. Pomiar temperatury szklanej formy Pomiar temperatury szklanej formy również wymaga szybkiego czasu reakcji, ponieważ szklana forma otwiera się i zamyka w bardzo szybkim tempie. Ponieważ w tym miejscu ma być mierzona temperatura metalowego przedmiotu, czułość spektralna termometru powinna mieścić się w zakresie krótkofalowej podczerwieni, a czas reakcji powinien zawierać się w przedziale od 1 do 2 milisekund. Oprócz wyjścia wartości mierzonej 0-20mA lub 4-20mA, można również wybrać interfejs szeregowy (RS232 lub RS485), dzięki czemu przetwarzanie danych może być realizowane przez komputer. Do przyrządu można również dobrać wygodny uchwyt montażowy oraz osłonę chłodzącą.
Pomiar temperatury w produkcji szkła płaskiego
Do pomiaru temperatury szkła płaskiego dysponujemy również odpowiednim pirometrem o zakresie spektralnym 5 μm, czyli mierzy się tylko temperaturę powierzchni szkła. Ta metoda pomiaru jest stosowana w wannach cynowych i odprężarkach na liniach do produkcji szkła płaskiego. Jak wspomniano powyżej, emisyjność w tym zakresie spektralnym jest bardzo niska, przez co promieniowanie promieni cieplnych praktycznie nie ma wpływu na pomiar.
Dalsza obróbka szkła i produkcja żarówek
Temperatura powierzchni szkła jest interesującym parametrem procesu produkcji żarówek, gięcia i wyżarzania szkła płaskiego oraz wypalania na gorąco. Pomiar temperatury tutaj również nie powinien mieć nic wspólnego z grubością szkła, dlatego też warto zastosować pirometr o czułości spektralnej 5 μm.
