Aplicaciones de los 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 son medios extremadamente importantes y esenciales. La medición de temperatura por infrarrojos ha ganado un amplio reconocimiento por su operación simple, velocidad de respuesta rápida, bajo envejecimiento, pequeña deriva, configuración flexible y sin contaminación del vidrio fundido.
La medición de temperatura es necesaria tanto para objetos transparentes como opacos en la industria del vidrio. Los objetos opacos incluyen moldes, coronas y paredes laterales de hornos de fusión de vidrio. El vidrio es un objeto visible transparente para medir la temperatura sin contacto; su espectro se encuentra dentro del rango del infrarrojo cercano y su emisividad depende de la longitud de onda y el espesor del vidrio. En el rango espectral de 5 a 8 μm, el vidrio tiene una alta emisividad, por lo que su temperatura se puede medir de forma fiable dentro de esta banda. Las lecturas corresponden a la temperatura de la superficie del vidrio y son independientes del espesor del vidrio, casi sin radiación transmitida en este rango. Para evitar interferencias en las mediciones causadas por el aire ambiente, los termómetros adoptan una banda espectral infrarroja muy estrecha. Los termómetros de alta calidad funcionan dentro de esta llamada ventana atmosférica, donde los rayos infrarrojos no son absorbidos por la humedad del aire ni por los óxidos de carbono, eliminando así los errores de medición de la temperatura causados por variaciones en la humedad del aire o la distancia de medición. La banda estrecha de alrededor de 5 μm se utiliza para medir la temperatura de la superficie.
Los termómetros infrarrojos suelen funcionar a 5,14 μm, donde los gases de escape de los quemadores de combustión no afectan las lecturas. Para otras aplicaciones que requieren medición de la temperatura interna del vidrio, la capa de vidrio cerca de la superficie se ve fuertemente afectada por la convección. Al medir vidrio fundido, se deben seleccionar termómetros que funcionen en la banda del infrarrojo cercano. Dado que la profundidad de penetración varía con la longitud de onda, la selección del termómetro depende del espesor del 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 a la medición tradicional por termopar.
En comparación con los termómetros infrarrojos, los termopares envejecen y se desplazan rápidamente bajo altas temperaturas de trabajo y ambientes corrosivos. Para proteger los termopares, en algunos lugares se requieren cubiertas de metal de platino, lo que aumenta considerablemente los costos. Los termómetros especializados para este campo pueden funcionar a temperaturas ambiente de hasta 250 grados sin sistemas de refrigeración. Las sondas de fibra óptica de alta temperatura pueden reducir significativamente los costos de instalación y operación. La fibra óptica está protegida por una robusta funda de acero inoxidable y puede alcanzar una longitud máxima de 30 metros. Los accesorios de montaje necesarios incluyen soportes de montaje, purgadores de aire y tubos de visión (utilizables hasta 1200 grados).
