Applicazione del termometro a infrarossi nell'industria del vetro
Nel processo di produzione dell'industria del vetro, la misurazione e il controllo della temperatura sono uno dei mezzi molto importanti e necessari. La misurazione della temperatura a infrarossi è fortemente apprezzata a causa della sua semplice operazione, velocità di risposta rapida, nessun invecchiamento, piccola deriva, configurazione flessibile e nessuna inquinamento della soluzione di vetro.
Nell'industria del vetro, è necessario misurare la temperatura di oggetti trasparenti e opachi. Gli oggetti opachi includono stampi, cupole e pareti laterali di forni di fusione in vetro. Come oggetto di misurazione della temperatura senza contatto, il vetro è una sostanza visibile trasparente con uno spettro nell'intervallo del vicino infrarosso. La sua emissività è correlata alla lunghezza d'onda e allo spessore del vetro. Quando l'intervallo spettrale è compreso tra 5 e 8 μ m, la sua emissività * è alta, quindi la temperatura del vetro può essere misurata in modo affidabile in questo intervallo. Il valore misurato è coerente con la temperatura superficiale del vetro, indipendentemente dallo spessore del vetro e all'interno di questo intervallo non vi è sostanzialmente alcuna radiazione. Al fine di evitare che la misurazione sia influenzata dall'aria circostante, il termometro utilizza solo una banda spettrale a infrarossi molto stretta. I termometri di alta qualità funzionano solo all'interno dell'intervallo spettrale di questa cosiddetta finestra ambientale, in quanto non vi è alcun assorbimento delle radiazioni a infrarossi dovute all'umidità dell'aria o agli ossidi di carbonio, evitando così errori di misurazione della temperatura causati da cambiamenti nell'umidità dell'aria o nella distanza di misurazione. L'intervallo a banda stretta di 5 (circa 5 μ m) viene utilizzato per misurare la temperatura superficiale.
I termometri a infrarossi operano generalmente in un intervallo spettrale di 5,14 μ m, poiché il gas di scarico caldo dalla fiamma di combustione in quest'area non influisce sui valori misurati. Per altre aree di applicazione, è necessario misurare la temperatura all'interno del vetro, poiché lo strato di vetro vicino alla superficie è fortemente influenzato dalla convezione. Ciò che deve essere misurato qui è il vetro fuso, che richiede l'uso di un termometro nella gamma del vicino infrarosso. Poiché la profondità di penetrazione raggiunta a diverse lunghezze d'onda varia anche, la scelta del termometro dipende dallo spessore dello strato di vetro. La tecnologia di misurazione della temperatura non di contatto per forni di fusione in vetro, bagni di stagno e forni a ricottura stanno sempre più sostituendo la tradizionale misurazione della temperatura della termocoppia nei forni di fusione di vetro.
Rispetto ai termometri, le termocoppie invecchiano rapidamente e si spostano a temperature operative elevate e condizioni ambientali corrosive. Al fine di proteggere le termocoppie, il metallo platino è necessario come guscio protettivo in alcuni punti, il che aumenta in modo significativo il costo. Progettato appositamente per questo campo, può funzionare anche a una temperatura ambiente di 250 gradi senza la necessità di un sistema di raffreddamento. Utilizzando un pirometro in fibra ottica, i costi di installazione e operativa possono essere significativamente ridotti. La fibra ottica può essere protetta da un robusto involucro in acciaio inossidabile e può raggiungere una lunghezza fino a 30 metri. Gli accessori di installazione richiesti includono staffe di installazione, detergenti d'aria e tubi di vista (che possono essere utilizzati fino a 1200 gradi).
