Infracrvena termometrija i njezina primjena u industriji stakla
U proizvodnom procesu staklarske industrije mjerenje i kontrola temperature jedno je od vrlo važnih i potrebnih sredstava. Infracrveno mjerenje temperature visoko je cijenjeno zbog jednostavnog rada, brze reakcije, bez starenja, malog pomaka, fleksibilne konfiguracije i bez onečišćenja otopine stakla.
U industriji stakla potrebno je mjeriti temperaturu prozirnih i neprozirnih predmeta. Neprozirni predmeti uključuju kalupe, kupole i bočne stijenke peći za taljenje stakla. Kao objekt za beskontaktno mjerenje temperature, staklo je prozirna vidljiva tvar sa spektrom u bliskom infracrvenom području. Njegova emisivnost povezana je s valnom duljinom i debljinom stakla. Kada je spektralni raspon između 5 i 8 μm, njegova emisivnost * je visoka, pa se temperatura stakla može pouzdano mjeriti u tom rasponu. Izmjerena vrijednost je u skladu s površinskom temperaturom stakla, neovisno o debljini stakla, i unutar tog raspona u osnovi nema zračenja. Kako bi se izbjegao utjecaj okolnog zraka na mjerenje, termometar koristi samo vrlo uzak infracrveni spektralni pojas. Visokokvalitetni termometri rade samo unutar spektralnog raspona ovog takozvanog prozora okoliša, jer nema apsorpcije infracrvenog zračenja zbog vlage u zraku ili ugljikovih oksida, čime se izbjegavaju pogreške u mjerenju temperature uzrokovane promjenama vlažnosti zraka ili udaljenosti mjerenja. Za mjerenje površinske temperature koristi se uskopojasni raspon od 5 (približno 5 μm).
Infracrveni termometri općenito rade unutar spektralnog raspona od 5,14 μm, budući da vrući ispušni plin iz gorućeg plamena u ovom području ne utječe na izmjerene vrijednosti. Za druga područja primjene potrebno je mjeriti temperaturu unutar stakla, budući da je stakleni sloj blizu površine pod velikim utjecajem konvekcije. Ovdje je potrebno mjeriti otopljeno staklo, što zahtijeva upotrebu termometra u bliskom infracrvenom području. Budući da dubina prodiranja postignuta na različitim valnim duljinama također varira, izbor termometra ovisi o debljini sloja stakla. Tehnologija beskontaktnog mjerenja temperature za peći za taljenje stakla, kositrene kupke i peći za žarenje sve više zamjenjuje tradicionalno mjerenje temperature termoparom u pećima za taljenje stakla.
U usporedbi s termometrima, termoparovi brzo stare i nestaju pod visokim radnim temperaturama i korozivnim uvjetima okoline. Kako bi se zaštitili termoelementi, metalna platina je na nekim mjestima potrebna kao zaštitni omotač, što značajno povećava cijenu. Posebno dizajniran za ovo polje, može raditi čak i na temperaturi okoline od 250 stupnjeva bez potrebe za sustavom hlađenja. Korištenjem pirometra s optičkim vlaknima, troškovi instalacije i rada mogu se značajno smanjiti. Optičko vlakno može biti zaštićeno čvrstim kućištem od nehrđajućeg čelika i može doseći duljinu do 30 metara. Potrebni pribor za ugradnju uključuje ugradbene nosače, pročistače zraka i cijevi za promatranje (koje se mogu koristiti do 1200 stupnjeva).
