Infrarot-Thermometer in der Glasindustrie
Im Produktionsprozess der Glasindustrie ist die Temperaturmessung und -regelung eines der wichtigsten und notwendigsten Mittel. Die Infrarot-Temperaturmessung wird aufgrund ihrer einfachen Handhabung, schnellen Reaktionszeit, keiner Alterung, geringen Drift, flexiblen Konfiguration, keiner Verunreinigung der Glaslösung und anderer Faktoren geschätzt.
In der Glasindustrie werden transparente und opake Objekte zur Temperaturmessung benötigt. Zu den opaksten Objekten zählen Formen, Kuppeln und Seitenwände von Glasschmelzöfen. Glas ist als berührungsloses Temperaturmessgerät ein Messobjekt, das transparent und sichtbar ist, dessen Spektrum im nahen Infrarot-Spektralbereich liegt, dessen Emissionsgrad und Wellenlänge sowie die Dicke des Glases in Beziehung stehen. Sein Emissionsgrad ist am höchsten, wenn der Spektralbereich zwischen 5 und 8 μm liegt, sodass die Temperatur des Glases in diesem Bereich zuverlässig gemessen werden kann. Der Messwert entspricht der Oberflächentemperatur des Glases, unabhängig von der Dicke des Glases, und in diesem Bereich ist auch praktisch keine Strahlung vorhanden. Um eine Beeinflussung der Messung durch die Umgebungsluft zu vermeiden, verwendet das Pyrometer nur ein sehr schmales Band des Infrarotspektrums. Hochwertige Pyrometer arbeiten nur im Spektralbereich des sogenannten Umgebungsfensters, in dem es keine Absorption von Infrarotstrahlen durch Luftfeuchtigkeit oder Kohlenstoffoxide gibt, wodurch Temperaturmessfehler aufgrund von Änderungen der Luftfeuchtigkeit oder des Messabstands vermieden werden. Der Schmalbandbereich 5 (ca. 5 μm) wird zur Messung der Temperatur einer Oberfläche verwendet.
Infrarotthermometer arbeiten in der Regel mit einem Spektralbereich von 5,14 μm, da die heißen Abgase von brennenden Bränden in diesem Bereich die Messungen nicht beeinflussen. Für andere Anwendungsbereiche muss die Temperatur im Inneren des Glases gemessen werden, da die Glasschichten nahe der Oberfläche stark von Konvektionsströmen beeinflusst werden. Hier ist die Messung nach dem Schmelzen des Glases erforderlich, wobei ein Pyrometer im Nahinfrarotlichtbereich zum Einsatz kommt. Da die Eindringtiefe bei verschiedenen Wellenlängen unterschiedlich ist, richtet sich die Wahl des Pyrometers nach der Dicke der Glasschichten. Die berührungslose Temperaturmessung in Glasöfen, Zinnbädern und Kühlöfen ersetzt zunehmend die traditionelle Thermoelement-Temperaturmessung in Glasöfen.
Thermoelemente altern und driften im Vergleich zu Pyrometern bei sehr hohen Betriebstemperaturen und aggressiven Umgebungsbedingungen schnell, und um die Thermoelemente zu schützen, wird in einigen Fällen Platinmetall für das Schutzgehäuse benötigt, was wesentlich teurer sein kann. Speziell für diesen Bereich ist kein Kühlsystem erforderlich, um bei Umgebungstemperaturen bis 250 Grad zu arbeiten. Die Installations- und Betriebskosten können durch den Einsatz eines faseroptischen Pyrometers, das durch ein robustes Edelstahlgehäuse geschützt werden kann und in Längen von bis zu 30 Metern erhältlich ist, erheblich gesenkt werden.* Die Glasfaser kann durch ein robustes Edelstahlgehäuse geschützt werden. Erforderliches Montagezubehör wie Montagewinkel, Luftfilter, Guckrohre (bis 1200 Grad erhältlich).
