El uso de termómetros infrarrojos en la industria del vidrio
En el proceso de producción de la industria del vidrio, la medición y el control de la temperatura es uno de los medios más importantes y necesarios. La medición de temperatura infrarroja tiene las ventajas de una operación simple, respuesta rápida, sin envejecimiento, deriva pequeña, configuración flexible y no contaminará el vidrio. Se valoran factores como las soluciones.
En la industria del vidrio, es necesario medir la temperatura de objetos transparentes y opacos. Los objetos opacos incluyen moldes, cúpulas y paredes laterales de hornos de fusión de vidrio. Como objeto medido de la medición de temperatura sin contacto, el vidrio es un objeto visible transparente, su espectro está en el rango del espectro infrarrojo cercano y su emisividad está relacionada con la longitud de onda y el grosor del vidrio. Cuando el rango espectral está entre 5 y 8 μm, su emisividad es la más alta, por lo que la temperatura del vidrio se puede medir de manera confiable en este rango. El valor medido corresponde a la temperatura de la superficie del vidrio, independientemente del grosor del vidrio, en este rango y básicamente no se produce radiación. Para evitar la influencia de la medición por el aire circundante, el termómetro solo utiliza una banda espectral infrarroja estrecha. Los termómetros de alta calidad solo funcionan en el rango espectral de esta llamada ventana ambiental, porque no hay absorción de rayos infrarrojos debido a la humedad del aire o los óxidos de carbono, evitando así la medición causada por cambios en la humedad del aire o la distancia de medición. error de temperatura El rango de banda estrecha 5 (aproximadamente 5 μm) se utiliza para medir la temperatura de la superficie.
Los termómetros infrarrojos generalmente funcionan en el rango espectral de 5,14 μm, porque los gases de escape calientes del fuego en llamas en esta región no afectarán el valor medido. Para otras áreas de aplicación, es necesario medir la temperatura dentro del vidrio, ya que las capas de vidrio cercanas a la superficie se ven fuertemente afectadas por la convección. Lo que debe medirse aquí es el vidrio fundido, por lo que se requiere un termómetro en el rango del infrarrojo cercano. Dado que la profundidad de penetración lograda a diferentes longitudes de onda también es diferente, la elección del pirómetro depende del espesor de la capa de vidrio. La tecnología de medición de temperatura sin contacto para hornos de fusión de vidrio, baños de estaño y hornos de recocido está reemplazando cada vez más la medición tradicional de temperatura con termopares en los hornos de fusión de vidrio.
En comparación con los termómetros, los termopares envejecerán y se desviarán rápidamente a altas temperaturas de trabajo y condiciones ambientales agresivas. Para proteger los termopares, se requiere el uso de metal platino como capa protectora en algunos lugares, lo que aumentará mucho el costo. Especialmente utilizado en este campo, puede funcionar incluso cuando la temperatura ambiente alcanza los 250 grados sin sistema de refrigeración. Al usar el pirómetro de fibra óptica, los costos de instalación y operación pueden reducirse significativamente. La fibra óptica se puede proteger con una carcasa sólida de acero inoxidable, y la más larga puede tener 30 metros. Accesorios de instalación necesarios, como soportes de montaje, filtros de aire, mirillas (utilizables hasta 1200 grados).
Medición de gotas de vidrio
En principio, la temperatura de la gota de vidrio solo se puede obtener mediante tecnología de medición de temperatura sin contacto. Debido al tiempo de ciclo corto, se requiere un pirómetro con un tiempo de respuesta rápido y también debe ser capaz de medir la temperatura interna de la gota de vidrio, que puede ser inexacta porque la temperatura de la superficie del vidrio está fuertemente influenciada por las condiciones ambientales. La profundidad de penetración del vidrio está determinada por el rango espectral del termómetro, y la selección debe basarse en el tipo de vidrio y el tamaño de la gota.
Normalmente, la temperatura se mantiene y se muestra durante un breve período de tiempo mediante la memoria de valores máximos. Termómetro infrarrojo digital, mide la temperatura interna del goteo de vidrio en la línea de producción automática de botellas de vidrio, y el tiempo de respuesta es de 10 milisegundos. Medición de la temperatura del molde de vidrio La medición de la temperatura del molde de vidrio también requiere un tiempo de respuesta rápido porque el molde de vidrio se abre y se cierra rápidamente. Debido a que aquí se medirá la temperatura del objeto de metal, la sensibilidad espectral del termómetro debe estar en el rango infrarrojo de onda corta y el tiempo de respuesta debe estar entre 1 y 2 milisegundos. Además de la salida del valor medido de 0–20 mA o 4–20 mA, también se puede seleccionar una interfaz serial (RS232 o RS485), de modo que una computadora pueda realizar el procesamiento de datos. El instrumento también puede elegir un soporte de montaje conveniente y una cubierta de enfriamiento.
Medición de temperatura en la producción de vidrio plano
Para la medida de la temperatura del vidrio plano también disponemos de un pirómetro adecuado con un rango espectral de 5 μm, es decir, sólo se mide la temperatura superficial del vidrio. Este método de medición se utiliza en baños de estaño y hornos en líneas de producción de vidrio plano. Como se mencionó anteriormente, la emisividad en este rango espectral es muy baja, por lo que la radiación de los rayos de calor prácticamente no influye en la medición.
Procesamiento adicional de vidrio y producción de bombillas
La temperatura de la superficie del vidrio es un parámetro de proceso interesante en la producción de bombillas, el doblado y recocido de vidrio plano y la cocción en caliente. La medición de la temperatura aquí tampoco debería tener nada que ver con el grosor del vidrio, por lo que también se debe usar un pirómetro con una sensibilidad espectral de 5 μm.
