Využití infračerveného teploměru ve sklářském průmyslu
Ve výrobním procesu sklářského průmyslu je měření a regulace teploty jedním z velmi důležitých a nezbytných prostředků. Infračervené měření teploty má výhody jednoduchého ovládání, rychlé odezvy, žádného stárnutí, malého posunu, flexibilní konfigurace a neznečišťuje sklo. Faktory, jako jsou řešení, jsou ceněny.
Ve sklářském průmyslu je nutné měřit teplotu průhledných a neprůhledných předmětů. Neprůhledné předměty zahrnují formy, kupole a boční stěny sklářských tavicích pecí. Jako měřený objekt bezkontaktního měření teploty je sklo průhledný viditelný objekt, jeho spektrum je v oblasti blízkého infračerveného spektra a jeho emisivita souvisí s vlnovou délkou a tloušťkou skla. Když je spektrální rozsah mezi 5 a 8 μm, jeho emisivita je nejvyšší, takže teplotu skla lze v tomto rozsahu spolehlivě měřit. Naměřená hodnota odpovídá povrchové teplotě skla nezávisle na tloušťce skla v tomto rozmezí a v podstatě nedochází k žádnému záření. Aby nedocházelo k ovlivnění měření okolním vzduchem, používá teploměr pouze úzké infračervené spektrální pásmo. Kvalitní teploměry pracují pouze ve spektrálním rozsahu tohoto tzv. environmentálního okna, protože nedochází k pohlcování infračervených paprsků vlivem vzdušné vlhkosti nebo oxidů uhlíku, čímž se vyhneme měření způsobenému změnami vlhkosti vzduchu nebo měřicí vzdálenosti. chyba teploty. K měření teploty povrchu se používá úzký pásmový rozsah 5 (přibližně 5 μm).
Infračervené teploměry obecně pracují ve spektrálním rozsahu 5,14 μm, protože horké spaliny hořícího ohně v této oblasti neovlivní naměřenou hodnotu. Pro ostatní oblasti použití je nutné měřit teplotu uvnitř skla, protože vrstvy skla blízko povrchu jsou silně ovlivněny konvekcí. Zde je potřeba měřit roztavené sklo, takže je zapotřebí teploměr v blízkém infračerveném rozsahu. Protože hloubka průniku dosažená při různých vlnových délkách je také různá, závisí volba pyrometru na tloušťce skleněné vrstvy. Technologie bezkontaktního měření teploty pro sklářské tavicí pece, cínové lázně a žíhací pece stále více nahrazuje tradiční termočlánkové měření teploty ve sklářských tavicích pecích.
Ve srovnání s teploměry termočlánky rychle stárnou a driftují při vysoké pracovní teplotě a agresivních podmínkách prostředí. Aby bylo možné termočlánky chránit, je na některých místech nutné použít platinový kov jako ochranný obal, což značně zvýší náklady. Speciálně používaný v této oblasti může fungovat, i když okolní teplota dosáhne 250 stupňů bez chladicího systému. Použitím pyrometru z optických vláken lze výrazně snížit náklady na instalaci a provoz. Optické vlákno může být chráněno pevným pouzdrem z nerezové oceli a nejdelší může mít 30 metrů. Požadované instalační příslušenství, jako jsou montážní držáky, čističe vzduchu, trubice (použitelné až do 1200 stupňů).
Měření kapek skla
V zásadě lze teplotu kapky skla získat pouze technologií bezkontaktního měření teploty. Kvůli krátké době cyklu je vyžadován pyrometr s rychlou dobou odezvy a musí být také schopen měřit vnitřní teplotu kapky skla, což může být nepřesné, protože povrchová teplota skla je silně ovlivněna okolními podmínkami. Hloubka průniku skla je určena spektrálním rozsahem teploměru a výběr by měl být založen na typu skla a velikosti kapky.
Normálně je teplota udržována a zobrazena na krátkou dobu pomocí paměti maximální hodnoty. Digitální infračervený teploměr měří vnitřní teplotu kapajícího skla v automatické lince na výrobu skleněných lahví a doba odezvy je 10 milisekundy. Měření teploty sklářské formy Měření teploty sklářské formy také vyžaduje rychlou odezvu, protože sklářská forma se otevírá a zavírá vysokou rychlostí. Protože se zde má měřit teplota kovového předmětu, spektrální citlivost teploměru by měla být v krátkovlnném infračerveném rozsahu a doba odezvy by měla být mezi 1 a 2 milisekundami. Kromě výstupu měřené hodnoty 0–20 mA nebo 4–20 mA lze zvolit také sériové rozhraní (RS232 nebo RS485), takže zpracování dat může být prováděno počítačem. Přístroj si také může vybrat pohodlnou montážní konzolu a chladící kryt.
Měření teploty ve výrobě plochého skla
Pro měření teploty plochého skla máme také vhodný pyrometr se spektrálním rozsahem 5 μm, to znamená, že se měří pouze povrchová teplota skla. Tato metoda měření se používá v cínových lázních a pecích ve výrobních linkách plochého skla. Jak bylo uvedeno výše, emisivita v tomto spektrálním rozsahu je velmi nízká, takže vyzařování tepelných paprsků nemá na měření prakticky žádný vliv.
Další zpracování skla a výroba žárovek
Teplota povrchu skla je zajímavým procesním parametrem při výrobě žárovek, ohýbání a žíhání plochého skla a výpalu za tepla. Měření teploty by zde také nemělo mít nic společného s tloušťkou skla, proto by měl být použit i pyrometr se spektrální citlivostí 5 μm.
