非接触式 温度测量 玻璃行业
环境因素的影响
下图显示，空气的穿透性（透射率）在很大程度上取决于波长。 具有高衰减的区域与高穿透性的区域（即所谓的大气窗口）交替存在。 在长波大气窗口 (8 至 14 μm) 中，穿透性始终很高；在 短波范围内，则可测量到大气引起的衰减，这可能导致错误的测 量结果。 典型的测量窗口为 1.1 至 1.7 μm、2 至 2.5 μm 及 3 至 5 μm。 其他影响因素包括测量对象附近可能的热辐射源。 为了避免由于 环境温度升高而导致测量值错误，可以提前在红外测量设备中设 置环境温度补偿加以解决。 例如，当需要测量腔室内的物体，而 墙壁比测量对象更热时，这种环境温度补偿非常有帮助。 通过使 用第二个测温头自动进行环境温度补偿以及正确设置发射率，
可 获得最精确的测量结果。 然后这个值被用来校正红外温度测量。
进一步的应用
发射率和温度测量
发射率是温度精确测量的重要因素。 它取决于各种影响，必须 根据应用进行调整。 理论上，发射率取决于材料、其表面质量、波长、测量角度，在某些情况下，甚至取决于应用的测量配置。 在长波范围内 (8 – 14 μm)，未镀膜玻璃的发射率通常约为 0.85。 在较高的工艺温度下，玻璃通常在波长为5.0 μm或 7.9 μm时测量，因为在该光谱范围内发射率 ≥0.95。 波长为7.9 μm和5 μm的另一个优点是，在该波长范围内，玻璃 表面反射的角度依赖性较低。 这意味着即使从倾斜的视角也可 以检测表面温度，而不依赖于反射。
大气中的灰尘、烟雾和悬浮物可能污染光学器件，从而导致错误 的测量结果。 使用空气吹扫装置（快拧式管接头与压缩空气接 口）可防止悬浮物蓄积在光学器件前方。 气冷和水冷配件使红外 测温仪即使在恶劣的环境条件下也可使用。
玻璃的温度测量
如果你用红外温度计或特殊的红外相机optris PI G7测量玻璃的温度，就意味着你要注意反射和透射率。 波长的仔细选择使得在玻璃表面以及深部进行测量成为可能 1.0 μm、2.3 μm或3.9 μm的波长适用于表面以下的测量，建 议使用5 μm和7.9 μm的波长进行表面温度的测量。 在低温下应 使用8至14 μm，并且发射率应设置为0.85以进行反射补偿。
应 使用响应时间短的测量设备，因为玻璃作为不良热导体，其表 面温度会迅速改变。
Optris公司的红外热像仪随附了免许可证的PIX Connect 软件。该软件允许将热像仪作为线性扫描热像仪来使用。 该软件使摄像机能够作为线扫描摄像机运行。 玻璃行业中的各种测量过程在传统上使用线性扫描仪。 在这些设备中，一个点检测器与一个旋转镜耦合，从而产生一个物体的线性光学扫描。 这些设备笨重而昂贵。 此外，设置时需要大量的人工努力。 当使用红外相机作为线扫描器时，从探测器阵列中选择一个任意的线。 除了更紧凑的结构和更低的价格外，还有两个显著的好处：要扫描的线可以用软件在任何地方定位和测量，用户可以有效地收到完整的红外图像作为附加信息–这些都是重要的优势，特别是在系统设置期间。 这些相机可以用最小的光圈准确地测量移动测量对象的表面温度。 这一功能在玻璃工业中具有特别重要的意义，因为玻璃温度对质量有直接影响。 因此，在生产过程中的许多点都会记录温度，并直接传输到过程控制系统。 例如，optris PI 640i G7，一种用于玻璃应用的特殊红外相机，可以用90°镜头在1.7米的高度上以对角线作为扫描线来扫描整个玻璃宽度（高达4米）。 使用640 x 120像素的子帧模式和相同的光学器件，甚至可以用125赫兹创建任何分辨率的热图像来捕获数据。
进一步的支持和信息
生产优化中的 浮法玻璃工艺
经过锡槽后，平板玻璃带的温度约为600°C，这时将使用第一台 线性扫描模式的红外热像仪检查过渡到冷却区时的温度。 玻璃被运送到不同的冷却区，在那里的几个点上安装了红外摄像机，以观察整个过程并确保最佳质量。
夹层安全玻璃（LSG） 具有正确的温度测量 技术
为了生产单层安全玻璃（SPSG），切割和加工好的平板玻璃在一个连续运动的熔炉中被加热，温度超过600℃。 在预紧区运输加热玻璃的过程中，一个红外摄像机以行扫描模式监测玻璃表面的温度分布。
因此，在玻璃被空气冷却的回火过程中，不均匀性可以得到补偿。 SPSG的质量主要取决于均匀的热处理，这可以通过应用正确的温度测量技术来保证。
确保层压板的质量 安全玻璃
夹层安全玻璃（LSG）由至少两片平面玻璃组成，它们在无尘室中被夹层，中间有一层PVB薄膜。 薄膜的温度可以用红外测温仪来监测。 在预层压炉中，将对玻璃板加热以使薄膜熔 融，同时将“三明治”压合以防止空气夹杂。 在过渡到高压釜时， 会用红外热像仪检查温度分布，在必要时调整预层压炉中的加 热元件，使其适合随后的玻璃板。
玻璃制造过程中的 持续监控
在生产过程中，必须对玻璃容器（例如各种尺寸和形状的瓶子） 多次进行工艺相关的温度检查。 当熔化的玻璃通过进料器流出时，玻璃股被切割。 由此产生的熔融玻璃块的温度必须达到约1000℃，以确保质量。 短波长的红外测温仪和摄像机
1微米的光谱响应使其能够测量酒杯的核心温度。 有了创新的optris PI 1M，就可以在一幅图像中同时测量多个区域，如三个大块。
在温度超过500℃的成型过程中，红外传感器也被用于监测。 由于这个过程只需要几秒钟，传感器的反应在这里是至关重要的。 玻璃的热测量可以通过对玻璃表面的直接测量或对成型工具表面的间接测量来影响型坯形状的成型以及模具的精加工过程。
为了完成整理过程，在容器中进行另一个温度控制
以减少张力。 玻璃再次被加热，随后在一个冷却通道中进行毕业冷却
，时间长达30分钟。 当容器离开加热区时，冷却过程由温度测量来支持和控制。
低辐射玻璃钢化的解决方案
所有种类的玻璃，不管是有涂层的还是无涂层的，都会随着视角的变化而改变其发射率行为。 特别是低辐射涂层显示出不寻常的行为。 为了获得可靠和可重复的温度测量，必须从下面（无涂层的玻璃表面）进行参考。
特点
- 自上而下的系统，从下面附加参考高温计，用于自动发射率校正
- 数字控制的镜头保护系统（DCLP）避免了额外的空气净化。
- 玻璃面积计算
- 预先组装好的系统便于在玻璃钢化炉上进行改装安装
- 自动扫描线调整–对失真不敏感
行业专用测量仪器
特殊波长范围
红外测温仪的不锈钢测量头非常小， 无需冷却即可在高达85°C的环境温度下使用。 测量范围在100°C至1650°C之间。
红外测温仪optris CTlaser G5可对极小对象（1 mm 起） 距离70 mm进行温度测量。 由于其极短的设置时间（10 ms 起）， 因此通常用于快速处理。
红外测温仪optris CSlaser G5HF专为测量玻璃温度而设计。 其标准化的两线式接口确保了测量值的可靠传输，并可以轻松集成到PLC中。 高温计还配备了创新的双激光瞄准器，可精确标记测量点 各种光学器件可确保产品适应多种应用。
红外测温仪optris CTlaser 1M / 2M具有特殊的测量波长， 可以精确快速地测量200°C至1650°C的温度
红外测温仪optris CTlaser G7非常适合极薄玻璃表面的精确温度测量。 高温计提供了100°C至1200°C的较宽温度测量范围， 无需额外冷却即可在高达85°C的温度下使用。
热像仪optris PI 450i G7和PI 640 G7是PI系列的首批行业专用型号
。 它们为玻璃行业而开发，具有7.9 μm的光谱灵敏度。
150°C至1500°C的测量范围可广泛用于玻璃板、玻璃瓶和其它玻璃产品的生产、
精炼和进一步加工。
optris CT G5
由于其5.0 μm的特殊光谱范围，optris CT G5高温计非常适用于 测量玻璃温度，例如，用在玻璃容器和汽车玻璃的生产中。
optris CTlaser G5
红外测温仪optris CTlaser G5由两部分组成，其光谱范围为5.0 μm，
专为精确测量玻璃表面而设计。 该设备用于温度测量，例如在汽车玻璃和平板玻璃的制造过程中使用。
optris CSlaser G5HF
红外测温仪非常适合平板玻璃和汽车玻璃生产过程中的温度控制。 在单层安全玻璃和夹层安全玻璃的制造过程中红外测温仪也对温 度测量起到了非常重要的作用。
optris CTlaser 1M / 2M
1.0 μm或1.6 μm的光谱灵敏度使CTlaser 1M / 2M 成为测量较深层玻璃的理想选择 它非常适合于熔炉中玻璃的温度测量
以及玻璃容器生产线中的料滴温度测量。
optris CTlaser G7
由于其光谱范围为7.9 μm，所以由两部分组成的该红外测温仪optris CTlaser G7非常适合在超薄玻璃制造中 （用于智能手机、平板电脑等触摸显示器）进行精确的温度测量。
optris PI 450i G7 / PI 640 G7
当需要在现场检测温度值时可使用这些红外热像仪。 红外成像仪在平板玻璃生产领域中用作线性扫描式热像仪， 提供了记录和过程控制的多种选择。 鉴于价格较低，与许多单独的高温计相比， 红外热像仪可能是更好的解决方案。
适用于恶劣环境的空气吹扫装置
空气吹扫装置对CoolingJacket（水冷却外壳） 在恶劣的环境中可靠地使用起到了补充作用。 系统在高达315°C的环境温度下仍可使用。 集成的红外线可透过的特殊窗口一方面保护了热像仪或 传感器的光学器件，另一方面又保证了最佳的空气层 流。 在内部测试中心，空气 吹扫装置由Optris开发工程师设计，并经过了广 泛测试和优化。 这一点特别重要，因为直接在光学器件前面 的湍流会导致灰尘沉积。
各种类型
Optris空气吹扫装置有两种类型:
• 大视窗 用于需要红外热像仪整个检测范围的应用。
• 视槽 用于只需要一条扫描线的应用。 这可以进一步保护传感器，通常用于玻璃生产中。 这种选择在玻璃行业相当普遍。
通过折叠机构使安装和维护更容易
可以使用齿圈从外部调节已安装的红外热像仪的对焦，而 无需更改热像仪的位置。 免费且免许可证的软件optris PIX Connect使参数设置能在计算机上方便地完成，例如线性扫 描的线定义。 在安装现场的组装被减少到了最低限度。 空气吹扫装置的折叠机构允许在不拆卸的情况下对保护窗 和热像仪光学器件进行检查。 通过集成环的手动对焦保持 不变。
灵活的气流防止污染
事实证明，在恶劣的环境中，要获得可靠而准确的温度测量， 冷却套前面的气流与冷却本身一样至关重要。 空气吹扫装置优 化了该气流，并实现了正交（左）和平行（右）气流。
适用于恶劣环境...
为了保护热像仪的光学器件，可以选购遮板（锁紧机构）。 它配备有伺服电机，可以在必要时机械锁定锁紧机构。 遮板的特点不仅在于它可以打开和关闭，而且在关闭时可以 完全密封。 这样可以确保遮板完全闭合，并且不会有污垢进 入光学器件。
... 以及恶劣的工业环境
遮板可在高达60°C的环境温度下在100 ms响应时间 内保护光学器件免受掉落部件的损害。
Cooling Jacket Advanced
通用水冷外壳适用于恶劣工业条件下的optris红 外测温仪和热像仪
冷却外壳CoolingJacket Advanced适用于optris PI系列以 及CTlaser和CSlaser，可在高温环境下配备。
可以通过水进行冷却（最高环境温度：315°C）。 还可以在 扩展版本中集成其它组件，例如PI NetBox，USB Server Gigabit和工业过程接口（PIF）。 以太网 6类、USB和传感器电缆适用于高达250°C的环境温 度，可选购的电缆冷却装置适用于高达315°C的温度
遮板可在高达60°C的环境温度下在100 ms响应时间 内保护光学器件免受掉落部件的损害。
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