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 بخصائص التشغيل البسيط، والاستجابة السريعة، وعدم وجود شيخوخة، وانجراف صغير، وتكوين مرن، ولن يلوث الزجاج. يتم أخذ الحل والعوامل الأخرى على محمل الجد.
في صناعة الزجاج، يجب قياس درجة حرارة الأجسام الشفافة وغير الشفافة. تشمل الأجسام غير الشفافة القوالب والقباب وجوانب أفران صهر الزجاج. باعتباره الجسم المُقاس لقياس درجة حرارة عدم التلامس، فإن الزجاج هو جسم مرئي شفاف، ويقع طيفه ضمن نطاق طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة. ترتبط انبعاثيتها بالطول الموجي وسمك الزجاج. عندما يكون النطاق الطيفي بين 5 و8 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. ضمن هذا النطاق، لا يوجد إشعاع في الأساس. من أجل تجنب تأثر القياس بالهواء المحيط، يستخدم مقياس الحرارة فقط نطاقًا طيفيًا ضيقًا جدًا 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. وهذا يتجنب أخطاء القياس بسبب التغيرات في رطوبة الهواء أو مسافة القياس. خطأ في درجة الحرارة. يتم استخدام النطاق الضيق 5 (حوالي 5 ميكرومتر) لقياس درجة حرارة السطح.
تعمل موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء عمومًا في النطاق الطيفي 5.14 ميكرومتر، لأن غاز العادم الساخن المنبعث من الموقد المحترق في هذه المنطقة لن يؤثر على قيمة القياس. بالنسبة لمجالات التطبيق الأخرى، من الضروري قياس درجة الحرارة داخل الزجاج، حيث أن الطبقة الزجاجية القريبة من السطح تتأثر بشكل كبير بتيارات الحمل الحراري. ما يجب قياسه هنا هو الزجاج المنصهر، لذا يجب استخدام مقياس حرارة في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة. وبما أن عمق الاختراق الذي يتم تحقيقه عند أطوال موجية مختلفة يختلف أيضًا، فإن اختيار مقياس الحرارة يعتمد على سمك الطبقة الزجاجية. تحل تكنولوجيا قياس درجة الحرارة بدون تلامس في أفران الزجاج وحمامات القصدير وأفران التلدين بشكل متزايد محل قياس درجة الحرارة بالمزدوجة الحرارية التقليدية في أفران الزجاج.
بالمقارنة مع موازين الحرارة، فإن المزدوجات الحرارية سوف تتقادم وتنجرف بسرعة تحت درجات حرارة التشغيل المرتفعة والظروف البيئية المسببة للتآكل. ومن أجل حماية المزدوجات الحرارية، يلزم استخدام معدن البلاتين كقشرة واقية في بعض الأماكن، مما سيزيد التكلفة كثيرًا. . مصمم خصيصاً لهذا المجال، فهو لا يحتاج إلى نظام تبريد ليعمل حتى عندما تصل درجة الحرارة المحيطة إلى 250 درجة. باستخدام بيرومترات الألياف الضوئية، يمكن تقليل تكاليف التركيب والتشغيل بشكل كبير. يمكن حماية الألياف الضوئية بواسطة غلاف صلب من الفولاذ المقاوم للصدأ ويمكن أن يصل طوله إلى 30 مترًا. ملحقات التثبيت المطلوبة مثل دعامات التثبيت ومنظفات الهواء وأنابيب النظرة الخاطفة (يمكن استخدامها حتى 1200 درجة).
