Der Einsatz von Infrarot-Thermometern in der Glasindustrie
In der Glasindustrie ist es notwendig, die Temperatur transparenter und undurchsichtiger Objekte zu messen. Zu den undurchsichtigen Objekten gehören Formen, Kuppeln und Seitenwände von Glasschmelzöfen. Als Messobjekt der berührungslosen Temperaturmessung ist Glas ein transparentes sichtbares Objekt, sein Spektrum liegt im nahen Infrarot-Spektrumbereich und sein Emissionsgrad hängt von der Wellenlänge und der Dicke des Glases ab. Wenn der Spektralbereich zwischen 5 und 8 μm liegt, ist sein Emissionsgrad am höchsten, sodass die Temperatur des Glases in diesem Bereich zuverlässig gemessen werden kann. Der Messwert entspricht der Oberflächentemperatur des Glases, unabhängig von der Glasdicke, in diesem Bereich tritt grundsätzlich keine Strahlung auf. Um den Einfluss der Umgebungsluft auf die Messung zu vermeiden, nutzt das Thermometer nur ein schmales Infrarot-Spektralband. Hochwertige Thermometer arbeiten nur im Spektralbereich dieses sogenannten Umgebungsfensters, da keine Absorption von Infrarotstrahlen durch Luftfeuchtigkeit oder Kohlenoxide erfolgt und somit die Messung durch Änderungen der Luftfeuchtigkeit oder des Messabstands vermieden wird. Temperaturfehler. Der Schmalbandbereich 5 (ca. 5 µm) dient zur Messung der Temperatur der Oberfläche.
Infrarot-Thermometer arbeiten in der Regel im Spektralbereich von 5,14 μm, da die heißen Abgase des brennenden Feuers in diesem Bereich keinen Einfluss auf den Messwert haben. Für andere Anwendungsbereiche ist es notwendig, die Temperatur im Inneren des Glases zu messen, da die oberflächennahen Glasschichten stark von der Konvektion beeinflusst werden. Gemessen werden muss hier das geschmolzene Glas, daher ist ein Thermometer im nahen Infrarotbereich erforderlich. Da auch die erreichte Eindringtiefe bei verschiedenen Wellenlängen unterschiedlich ist, hängt die Wahl des Pyrometers von der Dicke der Glasschicht ab. Die berührungslose Temperaturmesstechnik für Glasschmelzöfen, Zinnbäder und Glühöfen ersetzt zunehmend die traditionelle Thermoelement-Temperaturmessung in Glasschmelzöfen.
Im Vergleich zu Thermometern altern und driften Thermoelemente bei hohen Arbeitstemperaturen und aggressiven Umgebungsbedingungen schnell. Um Thermoelemente zu schützen, muss an manchen Stellen Platinmetall als Schutzhülle verwendet werden, was die Kosten erheblich erhöht. Speziell in diesem Bereich eingesetzt, kann es ohne Kühlsystem auch dann arbeiten, wenn die Umgebungstemperatur 250 Grad erreicht. Durch den Einsatz eines Lichtleiterpyrometers können die Installations- und Betriebskosten deutlich gesenkt werden. Die Glasfaser kann durch ein solides Edelstahlgehäuse geschützt werden und die längste kann bis zu 30 Meter lang sein. Erforderliches Installationszubehör wie Montagehalterungen, Luftreiniger, Guckrohre (verwendbar bis 1200 Grad).
