Správné měření teploty při práci s roztaveným sklem
Snaha o měření teploty roztaveného skla je v podstatě „zápas“ s fyzikou. Pokud použijete standardní infračervený pyrometr, budete mít potíže. Proč? Protože sklo je poloprůhledné. Váš senzor nevidí pouze povrch – vidí skrze roztaveninu a zachycuje teplo z zadní strany nádrže nebo stěn pece. Ve skutečnosti tedy neměříte sklo, ale místnost za ním.
Trik s úpravou spektra
Nemůžeme prostě vybrat náhodnou vlnovou délku a doufat v to nejlepší. Musíme se podívat na to, co se v dané směsi skla skutečně nachází. Oxidy a aditiva, které používáte, vytvářejí v infračerveném spektru specifické „bundy absorpce“. Představte si to jako zámek a klíč – upravujeme tedy spektrální okno senzoru tak, aby přesně odpovídalo těmto bundám. Když vlnová délka dosáhne tohoto ideálního bodu, sklo pro senzor najednou vypadá neprůhledné. Senzor přestane vidět skrze roztaveninu a zaměří se pouze na povrch.
Ale je tu jeden problém: pokud změníte složení skla, senzor začne dávat chybné hodnoty. V takovém případě budete muset upravit spektrální okno tak, aby odpovídalo nové chemické struktuře skla.
Kompromisy
Vždy existují kompromisy. Pokud zúžíme spektrální pásmo, dosáhneme mnohem větší přesnosti. Tím zmizí ten otravný efekt „prosakování“ signálu z pozadí pece. Ale na druhou stranu se senzor stává citlivějším na nečistoty v optické cestě. Budete tedy potřebovat čistší optickou cestu, abyste udrželi silný signál.
Dalším faktorem je emisivita. Ta se mění v závislosti na teplotě a složení skla. Proto nepředpokládáme nic – kalibrujeme zařízení pomocí vašich vzorků skla v porovnání s známým zdrojem černého tělesa. To je jediný způsob, jak být si jisti.
Použití v praxi
Jakmile to zapojíte do svého PLC, stačí sledovat hodnoty uvedené na měřicím přístroji. Udržujte ho čistý – opravdu. Dokonce i trocha prachu nebo kapky kondenzátu může narušit spektrální odezvu a zkazit vaše měření teploty.
My se postaráme o zbytek – pomocí speciální úpravy spektra na základě údajů o vašem materiálu. Tímto způsobem senzor ignoruje chaos uvnitř pece a řekne vám přesně, co se s roztaveninou děje.