Come misurare correttamente la temperatura quando il vetro “resiste” alle misurazioni
Cercare di misurare la temperatura del vetro fuso è, in pratica, come lottare contro le leggi della fisica. Se si utilizza un pirometro a infrarossi standard, i risultati saranno scarsissimi. Perché? Perché il vetro è semitrasparente: il sensore non percepisce soltanto la superficie del vetro, ma anche il calore proveniente dalle pareti del forno o dal retro del contenitore in cui si trova il vetro fuso. In pratica, non si sta misurando il vetro stesso, ma piuttosto l’ambiente circostante.
Il trucco per una misurazione precisa
Non possiamo semplicemente scegliere una lunghezza d’onda a caso e sperare nel meglio. Dobbiamo considerare compositione esatta del vetro che stiamo analizzando. Gli ossidi e i dopanti presenti nel vetro creano dei “picchi di assorbimento” nello spettro infrarosso. Possiamo considerarlo come una chiave che si adatta perfettamente a una serratura: dobbiamo quindi regolare la finestra spettrale del sensore in modo che corrisponda esattamente a quei picchi. Quando la lunghezza d’onda coincide con quel punto ideale, il vetro diventa improvvisamente opaco per il sensore, che smette di percepire il calore proveniente dall’interno del vetro e si concentra soltanto sulla superficie stessa.
I compromessi
C’è sempre un equilibrio da trovare. Se restringiamo la banda spettrale, otteniamo una maggiore precisione, ma il sensore diventa più sensibile alle impurità presenti nell’ambiente circostante. È quindi necessario mantenere il percorso ottico il più pulito possibile per garantire segnali precisi. Inoltre, l’emissività del vetro varia in base alla temperatura e alla composizione del materiale; per questo motivo non possiamo fare supposizioni. Dobbiamo calibrare il dispositivo utilizzando campioni reali di vetro, confrontandoli con una sorgente termica nota. È l’unico modo per essere sicuri delle misurazioni.
Come funziona in pratica
Una volta collegato il sensore al PLC, basta controllare regolarmente il valore della temperatura indicato dal sensore. È fondamentale mantenere il sensore pulito: anche la minima quantità di polvere o di umidità può influenzare negativamente i risultati delle misurazioni. Noi ci occupiamo noi di tutto il lavoro di calibrazione, basandoci sui dati relativi alla composizione del vetro. In questo modo, il sensore ignora i fattori esterni e fornisce informazioni precise sulla temperatura del vetro fuso.