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紅外測溫儀在玻璃行業的應用
閱讀：1197 發布時間：2012-9-5
紅外測溫儀在玻璃行業的應用
在玻璃工業的工藝過程中，溫度的測量控制是其中一種非常重要且必要的手段，紅外測溫因其具有操作簡單 ，響應速度快，不老化，漂移小，配置靈活，不會污染玻璃溶液等因素而受到重視。
在玻璃工業中需對透明及不透明的物體進行測溫。不透明的物體包括模具，穹頂及玻璃熔煉爐的側壁。
玻璃作為非接觸式測溫的被測物體
玻璃是透明的可見物，其光譜在近紅外光譜范圍之內，它的發射率與波長和玻璃的厚度有關。當光譜范圍在5～8μm之間時，它的發射率高，因此玻璃的溫度在這個范圍可以可靠測得。測量值符合玻璃的表面溫度，與玻璃的厚度無關，在這個范圍而且也基本沒有輻射出現。為了避免測量受到周圍環境空氣的影響，測溫儀只采用很窄的紅外光譜帶。高質量的測溫儀只在這個所謂環境窗的光譜范圍工作，因為那里不會因為空氣濕度或碳氧化物引起對紅外射線的吸收，這樣就避免了因空氣濕度或測量距離的改變而造成測溫誤差。窄帶范圍5（約5μm）用來測量表面的溫度。測溫儀一般都有5.14μm的光譜范圍工作，因為在這個區域燃燒火頭的熱廢氣不會影響到測量值。
對于其他的應用范圍，需要測量玻璃內部的溫度，因為接近表面的玻璃層受對流的影響很大。這里需要測量的是熔化后的玻璃，就需要使用在近紅外光范圍的測溫儀。因為在不同的波長所達到的滲透深度也不同，測溫儀的選擇就取決于玻璃的層厚。玻璃熔爐、錫槽和退火窯非接觸式測溫技術在玻璃熔爐越來越多地取代傳統的熱電偶測溫。熱電偶與測溫儀相比在很高的工作溫度和侵蝕性的環境條件下很快就會老化和漂移，為了保護熱電偶，有些地方需要用鉑金屬做保護外殼，這樣成本就會上升許多。專門用于這一領域，不需要冷卻系統在環境溫度達到250℃時也能工作，通過使用光纖高溫計，可以顯著地降低安裝及運行費用，光纖可通過牢固的不銹鋼外殼保護，長可以達到30米。所需的安裝附件如安裝支角，空氣清掃器，窺視管（直到1200℃均可使用）。
玻璃點滴的測量
原則上玻璃點滴的溫度只有通過非接觸式測溫技術才能獲得。由于節拍時間很短，就需要使用響應時間很快的測溫儀，而且還必須能測量玻璃點滴的內部溫度，因為玻璃的表面溫度受環境條件影響很大，因此測量表面溫度會不準確。玻璃的滲透深度是由測溫儀的光譜范圍確定的，在選擇的時候要根據玻璃的種類和點滴的大小決定。通常情況下溫度借助于大數值儲存器短時間保持并顯示。數字式紅外測溫儀，它測量的是在全自動玻璃瓶線中的點滴的玻璃內部溫度，響應時間是10毫秒。
測量玻璃模具的溫度也需要很快的響應時間，因為玻璃模具以很快的速度打開和關閉。因為這里所要測量的是金屬物體的溫度，因此測溫儀的光譜靈敏度應該在短波紅外范圍，響應時間要在1至2毫秒之間。除了0–20mA或者4-20mA的測量值輸出外還可以選擇串聯接口（RS232或RS485），這樣就可以通過電腦進行數據處理。該儀器還可以選擇方便的安裝支架和冷卻外罩等。
平板玻璃中的溫度測量
對于平板玻璃的測溫我們也有合適的光譜范圍在5μm的測溫儀，也就是說只測量玻璃的表面溫度 在平板玻璃的線中該測量方法被用在錫槽和退火窯。正如上面提到的，在這個光譜范圍輻射率很低，這樣熱射線的輻射實際上對測量也不會帶來影響。
玻璃深加工和燈泡
玻璃表面溫度在燈泡、平板玻璃的折彎和退火及熱燒成形過程中是令人感興趣的過程參數 在這里溫度的測量也應該與玻璃的厚度無關，因此也應該使用光譜靈敏度在5μm的測溫儀。