Der Einsatz von Infrarot-Thermometern in der Glasindustrie
Im Produktionsprozess der Glasindustrie ist die Temperaturmessung und -regelung eines der sehr wichtigen und notwendigen Mittel. Die Infrarot-Temperaturmessung bietet die Vorteile einer einfachen Bedienung, einer schnellen Reaktion, keiner Alterung, einer geringen Drift und einer flexiblen Konfiguration und verunreinigt das Glas nicht. Faktoren wie Lösungen werden bewertet.
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 den Messwert nicht beeinflussen. 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 des faseroptischen Pyrometers können die Installations- und Betriebskosten deutlich gesenkt werden. Der Lichtwellenleiter kann durch ein solides Edelstahlgehäuse geschützt werden, die längste Dose ist 30 Meter lang. Erforderliches Installationszubehör wie Montagehalterungen, Luftfilter, Guckrohre (verwendbar bis 1200 Grad).
Messung von Glastropfen
Grundsätzlich kann die Temperatur des Glastropfens nur durch berührungslose Temperaturmesstechnik ermittelt werden. Aufgrund der kurzen Zykluszeit ist ein Pyrometer mit schneller Reaktionszeit erforderlich und muss außerdem in der Lage sein, die Innentemperatur des Glastropfens zu messen, was ungenau sein kann, da die Oberflächentemperatur des Glases stark von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird. Die Eindringtiefe des Glases wird durch den Spektralbereich des Thermometers bestimmt, die Auswahl sollte sich nach der Glasart und der Tropfengröße richten.
Normalerweise wird die Temperatur über den Maximalwertspeicher für kurze Zeit gehalten und angezeigt. Das digitale Infrarot-Thermometer misst die Innentemperatur von tropfendem Glas in der automatischen Glasflaschen-Produktionslinie und die Reaktionszeit beträgt 1 0 Millisekunden. Messung der Temperatur der Glasform Auch die Messung der Temperatur der Glasform erfordert eine schnelle Reaktionszeit, da sich die Glasform schnell öffnet und schließt. Da hier die Temperatur des Metallobjekts gemessen werden soll, sollte die spektrale Empfindlichkeit des Thermometers im kurzwelligen Infrarotbereich liegen und die Ansprechzeit zwischen 1 und 2 Millisekunden liegen. Neben der Messwertausgabe von 0–20mA oder 4–20mA kann auch eine serielle Schnittstelle (RS232 oder RS485) gewählt werden, sodass die Datenverarbeitung durch einen Computer erfolgen kann. Das Gerät kann auch mit einer praktischen Montagehalterung und Kühlabdeckung ausgestattet werden.
Temperaturmessung in der Flachglasproduktion
Für die Temperaturmessung von Flachglas verfügen wir ebenfalls über ein geeignetes Pyrometer mit einem Spektralbereich von 5 μm, d. h. es wird nur die Oberflächentemperatur des Glases gemessen. Dieses Messverfahren wird in Zinnbädern und Öfen in Flachglasproduktionslinien eingesetzt. Wie oben erwähnt ist der Emissionsgrad in diesem Spektralbereich sehr gering, so dass die Abstrahlung von Wärmestrahlen praktisch keinen Einfluss auf die Messung hat.
Glasweiterverarbeitung und Glühbirnenproduktion
Die Glasoberflächentemperatur ist ein interessanter Prozessparameter bei der Herstellung von Glühbirnen, beim Biegen und Glühen von Flachglas sowie beim Heißbrennen. Auch hier sollte die Messung der Temperatur nichts mit der Glasdicke zu tun haben, daher sollte zusätzlich ein Pyrometer mit einer spektralen Empfindlichkeit von 5 μm verwendet werden.
