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在线式红外线测温仪在玻璃行业的应用发布日期:2019-02-24 浏览次数:1589


玻璃,是非晶无机非金属材料主要原料为石英砂(sio2),纯碱(Na2CO3),方解石(CaO),石灰石(CaCO3),硼化合物(B2O3),碳酸钡(BaCO3)等,另加入少量辅助原料熔制成的。主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体

一、玻璃的生产工艺
1、配料

2、熔制
   将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。玻璃的熔制在熔窑内进行。
   熔窑主要有两种类型:
    一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚,坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产.
    另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300-1600゜C。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。现在,池窑都是连续生产的。 

3、成形
   是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却
过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。
   成形方法可分为人工成形和机械成形两大类.
A、人工成形
(1)、吹制
     用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等。
(2)、拉制
     在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。
(3)、压制
     挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。
(4)、自由成形
     挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。

B、机械成形
   机械成形除了压制、吹制、拉制外,还有:
(1)、压延法
     用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。
(2)、浇铸法
     生产光学玻璃。
(3)、离心浇铸法
     用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅.这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中,由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上,旋转继续进行直到玻璃硬化为止。
(4)、烧结法
     用于生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂,在有盖的金属模具中加热,玻璃在加热
过程中形成很多闭口气泡,这是一种很好的绝热、隔音材料。
   此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属(锡)表面上,形成平板玻璃的方法,其主要优点是玻璃质量高(平整、光洁),拉引速度快,产量大。

4、退火
   玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化,这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性,如果直接冷却,很可能在冷却
过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂(俗称玻璃的冷爆)。
   为了消除冷爆现象,玻璃制品在成形后必须进行退火。退火就是在某一温度范围内,保温或缓慢降温一段时间,以消除或减少玻璃中热应力到允许值。
   此外,某些玻璃制品为了增加其强度,可进行刚化处理,包括:物理刚化(淬火)、化学刚化(离子交换)。


二、红外线测温仪的应用
   红外线测温仪用于测量窑炉中的玻璃、熔化池、蓄热室、澄清池、料道、料滴、模具、浮法线和退火炉,以及冷却区和镀膜区的温度。有效的温度测量,反映了加热或冷却过程的状况,如蓄热室是否变得太热或太冷,锡槽和退火炉区域的温度是否正确等等。对熔融状态到冷却过程的精确检测,可保证玻璃在每一个制造过程都能保持其特性。 

  在玻璃工业中,需对透明及不透明的物体用红外测温仪进行测温。不透明的物体包括模具,穹顶及玻璃熔炼炉的侧壁。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,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靠测得。测量值符合玻璃的表面温度,与玻璃的厚度无关。 
  为了避免测量受到周围环境空气的影响,测温仪只采用很窄的红外光谱带,只在环境窗的光谱范围工作,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。 

  在玻璃工业的生产工艺过程中,温度的测量控制是其中一种非常重要且必要的手段,红外测温因其具有操作简单,响应速度快,不老化,漂移小,配置灵活,不会污染玻璃溶液等因数而受到重视。


与测温仪相比,热电偶等接触式温度传感器在很高的工作温度和侵蚀性的环境条件下,很快就会老化和漂移,为了保护热电偶,有些地方需要用铂金属做保护外壳,这样成本就会上升许多。
   红外线测温仪专门用于这一领域,不需要冷却系统,在环境温度达到250℃时也能工作,通过使用光纤
红外线测温仪,可以显著地降低安装及运行费用,光纤可通过牢固的不锈钢外壳保护,最长可以达到30米。所需的安装附件有安装支角,空气清扫器,冷却外罩、窥视管(直到1200℃均可使用)等。 

通常情况下,温度借助于最大数值储存器短时间保持并显示。在线式红外测温仪测量的,是在全自动玻璃瓶生产线中点滴的玻璃内部温度,响应时间是10毫秒。测量玻璃模具的温度也需要很快的响应时间,因为玻璃模具以很快的速度打开和关闭。因为所要测量的是金属物体的温度,因此测温仪的光谱灵敏度应该在短波红外范围,响应时间要在毫秒级之间。除了4-20mA的测量值输出外,还可以选择通讯接口(RS232或RS485),这样就可以通过电脑上位机进行数据的再处理。
 
 

在平板玻璃的生产线中,在线式红外测温仪被用在锡槽和退火窑,在这个光谱范围辐射率很低,这样热射线的辐射实际上对测量也不会带来影响。