在所有工业领域,温度测量是其中一种重要的物理测量方式。同样在玻璃工业这也是生产工艺过程控制的必要手段。非接触式红外测温仪因其下列优点正不断地受到重视。
●操作简单
●响应时间快
●不会老化,漂移最小
●配置灵活,价格合理
●不会污染玻璃溶液
在玻璃工业中需对透明及不透明的物体进行测温。不透明的物体包括模具,穹顶及玻璃熔炼炉的侧壁。本文章对玻璃行业测温的特殊性作了简要的描述。
它描述了玻璃表面温度,玻璃内部温度的确定以及测温仪在玻璃行业的其他应用。IMPAC公司在非接触式测温领域拥有40多年的经验,在玻璃行业的非接触式测温具有特别丰富的经验。
玻璃作为非接触式测温的被测物体
玻璃是透明的可见物,其光谱在近红外光谱范围之内,它的发射率与波长和玻璃的厚度有关。图1显示了窗玻璃的发射率及辐射率。当光谱范围在5~8μm之间时,它的发射率最高,因此玻璃的温度在这个范围可以可靠测得。测量值符合玻璃的表面温度,与玻璃的厚度无关,在这个范围而且也基本没有辐射出现。这里
在整个光谱范围只使用很少的一部分窄带光谱带,以避免测量受到周围环境空气的影响。
高质量的测温仪只在这个光谱范围工作,也被称为环境窗,因为那里不会因为空气湿度或碳氧化物引起对红外射线的吸收,这样就避免了因空气湿度或测量距离的改变而造成测温误差图2显示了这种环境窗对传输空气的状况。窄带范围5(约5μm),如图2所示,用来测量表面的温度。IMPAC所有用于这一特殊的测温任务的测温仪都在5.14μm的光谱范围工作,因为在这个特殊区域燃烧火头的热废气不会影响到测量值。
但是对于其他的应用范围,还是建议需要测量玻璃内部的温度,而不是测量表面温度,因为接近表面的玻璃层受对流的影响很大。这里需要测量的是熔化后的玻璃,就需要使用在近红外光范围的测温仪。 这里可以使用的是硅(Si)或者铟-镓-砷化物(InGaAs)探测器,他们的光谱敏感度在图2所示的环境窗的1和2。因为在两种不同的光谱范围所达到的渗透深度也不同,测温仪的选择就取决于玻璃的层厚。SI硅探测器所达到的渗透深度在窗玻璃为约190mm,而采用铟-镓-砷化物(InGaAs)探测器渗透深度可以达到290mm。另外这些渗透深度值还和玻璃的种类有关。当渗透深度比较小,大约只有4mm的时候,要使用光谱范围为4的测温仪,请见图2所示(IN
5/4 plus, IE120/39).
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