紅外測溫儀、熱像儀在玻璃工業(yè)應(yīng)用優(yōu)化了平板玻璃質(zhì)量
在單層安全玻璃(SPSG)、夾層安全玻璃(LSG)的生產(chǎn)與浮法玻璃的其它深加工過程中,非接觸測溫技術(shù)都扮演著十分重要的角色。就此而言,點測式紅外測溫儀和表面區(qū)域測溫式熱成像攝像機(jī)可適用于各種加工過程和溫度范圍。與此同時,在對經(jīng)傳送帶運(yùn)輸?shù)牟AО暹M(jìn)行檢查時,目前技術(shù)發(fā)展的水平就是采用紅外攝像機(jī)進(jìn)行線掃描。
當(dāng)使用紅外裝置(諸如熱成像攝像機(jī)和高溫計)來測定玻璃溫度時,須注意到,透射與反射這兩個因素均會對溫度產(chǎn)生較大影響(參見“紅外線原理”手冊)。基于對傳感器選定的波長,我們能夠測定玻璃板表面、內(nèi)部或透過玻璃板的溫度。作為對紅外測溫儀的補(bǔ)充,歐普士有限公司已在2014年玻璃展上適時推出了一款“玻璃攝像機(jī)”。這種名為歐普士PI 450 G7熱像儀的新產(chǎn)品帶有一個7.9 μm規(guī)格的濾鏡,是專為玻璃工業(yè)中的應(yīng)用而設(shè)計的。
溫度是玻璃加工中的關(guān)鍵變量。換句話說,當(dāng)LSG在層壓室、層壓爐及高壓釜中進(jìn)行加工時,須保持特定且一致的溫度值,以確保玻璃板成品的高質(zhì)量。不過,對LSG而言,不僅僅是玻璃板的溫度十分重要,而且內(nèi)膜的溫度也不容忽視。然而,層壓加工(也就是將膜插入兩塊平板玻璃之間)是在氣候控制的潔凈室中進(jìn)行的,而隨后的程序則是在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出該室溫度的嚴(yán)苛環(huán)境中進(jìn)行的。由于當(dāng)前技術(shù)水平的限制,尚不允許在高壓釜中(也就是LSG板加工的最后工序)采用非接觸紅外測溫技術(shù)來進(jìn)行測溫,因此,我們轉(zhuǎn)而關(guān)注如何在預(yù)層壓爐內(nèi)部實現(xiàn)測溫。
在預(yù)層壓爐中,使用紅外加熱元件來加熱玻璃板之間的夾膜,使其粘著。為了確保大部分耗散能量都進(jìn)入了膜中(而非玻璃板中),采用波長為1.5 μm至3 μm(也即夾膜的吸收波長)的光線對這種“玻璃-膜-玻璃”的夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行輻照。是否能夠達(dá)到良好溫度,要取決于以下三個因素:膜的質(zhì)量、厚度,以及玻璃的厚度。當(dāng)爐中的預(yù)層壓加工結(jié)束后,直接對玻璃測溫,以確定夾膜的溫度。玻璃內(nèi)部的溫度偏差會引起紅外加熱元件的全自動適應(yīng)(借助過程控制系統(tǒng))。為此,可使用線掃描器來實現(xiàn)這一目的。線掃描器能夠記錄整個斷層的溫度曲線,并將其以時間函數(shù)的形式描繪在假彩色圖像上。目前市場上可購買到兩種系統(tǒng):一種是帶有集成式紅外測溫儀的線掃描器,它能夠通過旋轉(zhuǎn)鏡來記錄單獨(dú)的測溫點;另外一種便是熱成像攝像機(jī)。此處,溫度線會被選定,并以時間函數(shù)的形式描繪在假彩色圖像上。使用熱成像攝像機(jī)作為線掃描器的好處在于,它不僅具有更高的過程穩(wěn)定性,同時還大幅減低了采購成本。較之傳統(tǒng)的線掃描器,大多數(shù)機(jī)械活動部件都是老式的,不再需要旋轉(zhuǎn)鏡的設(shè)置。紅外攝像機(jī)的另一個優(yōu)點在于,它能夠同時記錄每個圖像掃描線上的所有像點。由于熱成像攝像機(jī)通常大量用于工業(yè)應(yīng)用中,因此,它們能夠以低廉的成本和先進(jìn)的加工系統(tǒng)而加工至高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。與同類的高溫計掃描器相比,對這種攝像機(jī)的使用可節(jié)省高達(dá)10,000歐元的成本(具體取決于所采用的歐普士攝像機(jī)型號)。與攝像機(jī)模型配套使用的軟件具有高度的靈活性,能夠輕松適應(yīng)個人需求。
在SPSG生產(chǎn)中的加熱與冷卻區(qū)域使用測溫技術(shù)
在生產(chǎn)SPSG時,線掃描是一項重要且適用的技術(shù)。在加熱區(qū),浮法玻璃被紅外加熱元件加熱到600℃以上,隨后便送至冷卻區(qū)接受熱沖擊處理。該做法的目的是為了使玻璃形成張力,以確保其在長期應(yīng)用中更加堅實、耐熱。當(dāng)順利完成熱沖擊之后,對玻璃的測溫和對加熱區(qū)與冷卻區(qū)之間溫度分布的檢查便成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。若玻璃未能以準(zhǔn)確的溫度值離開加熱區(qū),那么隨后的冷卻便失去了效用,而這意味著所加工的玻璃要么成為廢品,要么不得不以低價作為次品出售。若溫度分布不均勻,則會產(chǎn)生橫向張力,進(jìn)而使得以這種方式加工而成的SPSG十分易碎。
溫度控制的重要意義
溫度控制是確保單層安全玻璃與夾層安全玻璃成品質(zhì)量能夠達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵要素。在點測中,通常使用線掃描模式。當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展水平已允許采用紅外攝像機(jī)來編制功能準(zhǔn)確、靈活且高性價比的解決方案。借助所提供的定制化配件,測溫裝置也可用于高溫環(huán)境和快速加工過程中。