유리가 저항할 때 올바른 온도를 측정하는 방법
용융된 유리의 온도를 측정하는 것은 사실상 물리 법칙과의 싸움과 같습니다.
일반적인 적외선 온도계를 사용한다면 정확한 측정이 어렵습니다. 왜냐하면 유리는 반투명하기 때문입니다. 센서는 표면만을 보는 것이 아니라, 용융된 유리를 통과하여 탱크나 가마의 벽면에서 오는 열도 감지합니다. 결국 여러분이 측정하는 것은 유리 자체가 아니라 그 뒤에 있는 공간의 온도입니다.
스펙트럼을 맞추는 비결
우리는 그냥 임의의 파장을 선택해서는 안 됩니다. 우선 유리에 포함된 성분들이 적외선 스펙트럼에서 어떤 ‘흡수 피크’를 만들어내는지 확인해야 합니다. 이를 열쇠와 자물쇠에 비유할 수 있습니다. 우리는 센서의 스펙트럼 창을 그 피크들과 정확히 일치하도록 조절합니다.
파장이 그 적절한 지점에 도달하면, 센서는 유리를 불투명하게 인식하게 됩니다. 그러면 센서는 더 이상 용융된 유리를 통과하지 않고 오직 표면만을 관찰하게 됩니다.
하지만 문제는, 유리의 성분이 변하면 센서의 측정값도 잘못될 수 있다는 것입니다. 그럴 때는 새로운 화학적 조성에 맞게 센서의 스펙트럼 창을 다시 설정해야 합니다.
타협점
항상 타협이 필요합니다.
스펙트럼 대역을 좁히면 훨씬 더 정확한 측정이 가능합니다. 하지만 단점은 센서가 더러운 환경에 더 민감해진다는 것입니다. 신호가 제대로 전달되도록 하려면 깨끗한 광학 경로가 필요합니다.
또한 발광도도 중요합니다. 발광도는 온도와 유리에 포함된 성분에 따라 변하기 때문에, 우리는 추측하는 대신 실제 유리 샘플을 이용해 장비를 교정합니다. 이것이 유일하게 정확한 측정을 할 수 있는 방법입니다.
실제 현장에서의 적용
PLC에 이 시스템을 연동한 후에는, 계속해서 유리의 상태를 주의 깊게 관찰해야 합니다. 꼭 깨끗하게 유지해야 합니다. 아주 작은 먼지나 수분만으로도 스펙트럼 반응에 영향을 주어 온도 측정값이 잘못될 수 있습니다.
우리는 재료의 데이터를 바탕으로 맞춤형 스펙트럼 매핑을 수행합니다. 그렇게 하면 센서는 가마 내부의 혼란스러운 상황을 무시하고, 용융된 유리의 실제 상태를 정확하게 알려줍니다.