تطبيق ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء في صناعة الزجاج
في عملية إنتاج صناعة الزجاج ، يعد قياس درجة الحرارة والتحكم فيها أحد الوسائل المهمة والضرورية للغاية. يتميز قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بمزايا التشغيل البسيط ، والاستجابة السريعة ، وعدم التقادم ، والانجراف الصغير ، والتكوين المرن ، ولن يلوث الزجاج. يتم تقييم عوامل مثل الحلول.
في صناعة الزجاج ، من الضروري قياس درجة حرارة الأجسام الشفافة وغير الشفافة. تشمل الأشياء غير الشفافة القوالب والقباب والجدران الجانبية لأفران صهر الزجاج. نظرًا لأن الجسم المقيس لقياس درجة حرارة عدم التلامس ، فإن الزجاج هو كائن مرئي شفاف ، وطيفه يقع في نطاق طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة ، وترتبط انبعاثيته بطول الموجة وسمك الزجاج. عندما يكون النطاق الطيفي بين 5 و 8 ميكرومتر ، تكون انبعاثيته هي الأعلى ، لذلك يمكن قياس درجة حرارة الزجاج بشكل موثوق في هذا النطاق. تتوافق القيمة المقاسة مع درجة حرارة سطح الزجاج ، بغض النظر عن سمك الزجاج ، في هذا النطاق ولا يحدث أي إشعاع أساسًا. من أجل تجنب تأثير القياس بواسطة الهواء المحيط ، يستخدم مقياس الحرارة فقط نطاقًا طيفيًا ضيقًا للأشعة تحت الحمراء. تعمل موازين الحرارة عالية الجودة فقط في النطاق الطيفي لما يسمى بالنافذة البيئية ، لأنه لا يوجد امتصاص للأشعة تحت الحمراء بسبب رطوبة الهواء أو أكاسيد الكربون ، وبالتالي تجنب القياس الناتج عن التغيرات في رطوبة الهواء أو قياس المسافة. خطأ في درجة الحرارة. يستخدم نطاق النطاق الضيق 5 (حوالي 5 ميكرومتر) لقياس درجة حرارة السطح.
تعمل موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء عمومًا في النطاق الطيفي البالغ 5.14 ميكرومتر ، لأن غاز العادم الساخن للنار المشتعلة في هذه المنطقة لن يؤثر على القيمة المقاسة. بالنسبة لمناطق التطبيق الأخرى ، من الضروري قياس درجة الحرارة داخل الزجاج ، لأن الطبقات الزجاجية القريبة من السطح تتأثر بشدة بالحمل الحراري. ما يجب قياسه هنا هو الزجاج المصهور ، لذلك يلزم وجود مقياس حرارة في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة. نظرًا لأن عمق الاختراق الذي تم تحقيقه عند أطوال موجية مختلفة مختلف أيضًا ، فإن اختيار البيرومتر يعتمد على سمك الطبقة الزجاجية. تحل تقنية قياس درجة حرارة عدم التلامس لأفران صهر الزجاج وأفران الصفيح وأفران التلدين بشكل متزايد محل قياس درجة الحرارة المزدوج الحراري التقليدي في أفران صهر الزجاج.
بالمقارنة مع موازين الحرارة ، سوف تتقادم المزدوجات الحرارية وتنجرف بسرعة تحت درجة حرارة العمل العالية والظروف البيئية القاسية. من أجل حماية المزدوجات الحرارية ، يلزم استخدام معدن البلاتين كغطاء واقٍ في بعض الأماكن ، مما يزيد التكلفة كثيرًا. تستخدم بشكل خاص في هذا المجال ، يمكنها العمل حتى عندما تصل درجة الحرارة المحيطة إلى 250 درجة بدون نظام تبريد. باستخدام بيرومتر الألياف البصرية ، يمكن تقليل تكاليف التركيب والتشغيل بشكل كبير. يمكن حماية الألياف الضوئية بغلاف صلب من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويمكن أن يكون الأطول 30 مترًا. ملحقات التثبيت المطلوبة مثل حوامل التثبيت ومنظفات الهواء وأنابيب الزقزقة (قابلة للاستخدام حتى 1200 درجة).
قياس قطرات الزجاج
من حيث المبدأ ، لا يمكن الحصول على درجة حرارة الزجاج المتساقط إلا عن طريق تقنية قياس درجة الحرارة غير الملامسة. نظرًا لقصر وقت الدورة ، يلزم وجود بيرومتر مع وقت استجابة سريع ويجب أيضًا أن يكون قادرًا على قياس درجة الحرارة الداخلية للقطرة الزجاجية ، والتي قد تكون غير دقيقة لأن درجة حرارة سطح الزجاج تتأثر بشدة بالظروف المحيطة. يتم تحديد عمق اختراق الزجاج من خلال النطاق الطيفي لميزان الحرارة ، ويجب أن يعتمد الاختيار على نوع الزجاج وحجم القطرة.
عادة يتم الاحتفاظ بدرجة الحرارة وعرضها لفترة قصيرة عن طريق الذاكرة ذات القيمة القصوى. مقياس الحرارة الرقمي بالأشعة تحت الحمراء ، يقيس درجة الحرارة الداخلية للزجاج المتقطر في خط إنتاج الزجاجات الأوتوماتيكية ، ووقت الاستجابة 1 0 مللي ثانية. قياس درجة حرارة القالب الزجاجي يتطلب قياس درجة حرارة القالب الزجاجي أيضًا وقت استجابة سريعًا لأن القالب الزجاجي يفتح ويغلق بمعدل سريع. نظرًا لأنه يجب قياس درجة حرارة الجسم المعدني هنا ، يجب أن تكون الحساسية الطيفية لميزان الحرارة في نطاق الأشعة تحت الحمراء للموجة القصيرة ، ويجب أن يكون وقت الاستجابة بين 1 و 2 مللي ثانية. بالإضافة إلى إخراج القيمة المقاسة من 0-20 مللي أمبير أو 4-20 مللي أمبير ، يمكن أيضًا تحديد واجهة تسلسلية (RS232 أو RS485) ، بحيث يمكن تنفيذ معالجة البيانات بواسطة الكمبيوتر. يمكن للأداة أيضًا اختيار حامل تثبيت مناسب وغطاء تبريد.
قياس درجة الحرارة في إنتاج الزجاج المسطح
لقياس درجة حرارة الزجاج المسطح ، لدينا أيضًا مقياس بيرومتر مناسب بمدى طيفي يبلغ 5 ميكرومتر ، أي يتم قياس درجة حرارة سطح الزجاج فقط. تستخدم طريقة القياس هذه في حمامات القصدير والأفران في خطوط إنتاج الزجاج المسطح. كما ذكرنا سابقًا ، فإن الانبعاثية في هذا النطاق الطيفي منخفضة جدًا ، لذا فإن إشعاع الأشعة الحرارية ليس له أي تأثير عمليًا على القياس.
مزيد من معالجة الزجاج وإنتاج المصباح الكهربائي
درجة حرارة سطح الزجاج هي معلمة عملية مثيرة للاهتمام في إنتاج المصباح الكهربائي ، وثني وتليين الزجاج المسطح ، والحرق الساخن. يجب ألا يكون لقياس درجة الحرارة هنا أي علاقة بسماكة الزجاج ، لذلك يجب أيضًا استخدام بيرومتر بحساسية طيفية تبلغ 5 ميكرومتر.
