玻璃行業(yè)中的非接觸式測溫技術(shù)在所有工業(yè)領(lǐng)域溫度測量中是一種重要的物理測量方式。同樣在玻璃工業(yè)這也是生產(chǎn)工藝過程控制的必要手段。
1、非接觸式測溫的優(yōu)點(diǎn)
非接觸式測溫因其具有下列優(yōu)點(diǎn)正不斷地受到重視：
——操作簡單；
——響應(yīng)時(shí)間快；
——不會(huì)老化，漂移最小；
——配置靈活，價(jià)格合理；
——不會(huì)污染玻璃溶液。
在玻璃工業(yè)中需對(duì)透明及不透明的物體進(jìn)行測溫。不透明的物體包括模具、彎頂及玻璃熔煉爐的側(cè)壁。本文對(duì)玻璃行業(yè)測溫的特殊性作了簡要的描述。它描述了玻璃表面溫度，玻璃內(nèi)部溫度的確定以及測溫儀在玻璃行業(yè)的其他應(yīng)用。IMPAC公司在非接觸式測溫領(lǐng)域擁有40多年的經(jīng)驗(yàn)，在玻璃行業(yè)的非接觸式測溫具有特別豐富的經(jīng)驗(yàn)。
2、玻璃生產(chǎn)中作為非接觸式測溫的被測物體
玻璃是透明的可見物，其光譜在近紅外光譜范圍之內(nèi)，它的發(fā)射率與波長和玻璃的厚度有關(guān)。顯示了窗玻璃的發(fā)射率及；輻射率。當(dāng)光譜范圍在5-8μm之間時(shí)，它的發(fā)射率最高，因此玻璃的溫度在這個(gè)范圍可以可靠測得。測量值符合玻璃的表面溫度，與玻璃的厚度無關(guān)，在這個(gè)范圍而且也基本沒有輻射出現(xiàn)。為了避免測量受到周圍環(huán)境空氣的影響，測溫儀只采用很窄的紅外光譜帶。高質(zhì)量的測溫儀只在這個(gè)所謂環(huán)境窗的光譜范圍工作，因?yàn)槟抢锊粫?huì)因?yàn)榭諝鉂穸然蛱佳趸镆饘?duì)紅外射線的吸收，這樣就避免了因空氣濕度或測量距離的改變而造成測溫誤差。窄帶范圍5（約5μm）用來測量表面的溫度。IMPAC所有用于這一特殊的測溫任務(wù)的測溫儀都在5.14μm的光譜范圍工作，因?yàn)樵谶@個(gè)區(qū)域燃燒火頭的熱廢氣不會(huì)影響到測量值。
對(duì)于其他的應(yīng)用范圍，需要測量玻璃內(nèi)部的溫度，因?yàn)榻咏砻娴牟Ａ邮軐?duì)流的影響很大。這里需要測量的是熔化后的玻璃，就需要使用在近紅外光范圍的測溫儀。這里可以使用硅或者INGAAS。因?yàn)樵诓煌牟ㄩL所達(dá)到的滲透深度也不同，測溫儀的選擇就取決于玻璃的層厚。SI的探測器所達(dá)到的滲透深度在窗玻璃為約190mm, IGA探測器可以達(dá)到290mm。另外這些深度值還和玻璃的成分有關(guān)。大約4mm的小的滲透深度在紅外光譜范圍4可以達(dá)到（IN 5/4 plus, IE 120/39）。
2.1 玻璃熔爐\工作槽和喂料器
非接觸式測溫技術(shù)在玻璃熔爐、熔化槽和玻璃喂料器越來越多地取代傳統(tǒng)的熱電偶測溫。熱電偶與測溫儀相比在很高的工作溫度和侵蝕性的環(huán)境條件下很快就會(huì)老化和漂移，為了保護(hù)熱電偶，有些地方需要用鉑金屬做保護(hù)外殼，這樣成本就會(huì)上升許多。
IMPAC開發(fā)了一種測溫儀專門用于這一領(lǐng)域，不需要冷卻系統(tǒng)在環(huán)境溫度達(dá)到250℃時(shí)也能工作，通過使用光纖高溫計(jì)，可以顯著地降低安裝及運(yùn)行費(fèi)用，光纖可通過牢固的不銹鋼外殼保護(hù)，最長可以達(dá)到30米。所需的安裝附件如安裝支角，空氣清掃器，視管（直到1200℃均可使用），開式或閉式的不同長度的陶瓷管（最大可用到1800℃）也可以作為標(biāo)準(zhǔn)配件一起供貨。
兩種不同型號(hào)的產(chǎn)品可以選擇，它們都是精度很高的數(shù)字式測溫儀。IS 50-LO /GL是為雙線制技術(shù)簡單電氣安裝而制作的，IS 5-LO/GL除了標(biāo)準(zhǔn)的模擬輸出外還有RS232或RS485串行接口，便于多臺(tái)儀器的現(xiàn)場總線連接及用PC機(jī)進(jìn)行控制。
2.2 玻璃點(diǎn)滴的測量
原則上玻璃點(diǎn)滴的溫度只有通過非接觸式測溫技術(shù)才能獲得。由于節(jié)拍時(shí)間很短，就需要使用響應(yīng)時(shí)間很快的測溫儀，而且還必須能測量玻璃點(diǎn)滴的內(nèi)部溫度，因?yàn)椴ＡУ谋砻鏈囟仁墉h(huán)境條件影響很大，因此測量表面溫度會(huì)不準(zhǔn)確。玻璃的滲透深度是由測溫儀的光譜范圍確定的，在選擇的時(shí)候要根據(jù)玻璃的種類和點(diǎn)滴的大小決定。通常情況下溫度借助于最大數(shù)值儲(chǔ)存器短時(shí)間保持并顯示。
ISQ5型數(shù)字式紅外測溫儀帶不銹鋼冷卻外罩，它測量的是在全自動(dòng)玻璃瓶生產(chǎn)線中的點(diǎn)滴的玻璃內(nèi)部溫度，響應(yīng)時(shí)間是10毫秒。
2.3 玻璃模具溫度的測量
測量玻璃模具的溫度也需要很快的響應(yīng)時(shí)間，因?yàn)椴Ａ＞咭院芸斓乃俣却蜷_和關(guān)閉。因?yàn)檫@里所要測量的是金屬物體的溫度，因此測溫儀的光譜靈敏度應(yīng)該在短波紅外范圍，響應(yīng)時(shí)間要在1至2毫秒之間。在這方面IMPAC公司都可以提供在線式或便攜式測溫儀，究竟選用哪一種需根據(jù)生產(chǎn)工藝決定。在線式采用IGA 5或IGA120或便攜式IGA8 plus。測溫范圍在250-1300℃之間，為了對(duì)準(zhǔn)被測物體，該測溫儀可選用激光導(dǎo)向燈或望遠(yuǎn)對(duì)準(zhǔn)鏡頭。除了0-20mA或者4-20mA的測量值輸出外還可以選擇串聯(lián)接口（RS232或RS485），這樣就可以通過電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。該儀器還可以選擇方便的安裝支架和冷卻外罩等。
2.4 平板玻璃生產(chǎn)中的溫度測量
對(duì)于平板玻璃的測溫我們也有合適的光譜范圍在5μm的測溫儀，也就是說只測量玻璃的表面溫度。在平板玻璃的生產(chǎn)線中該測量方法被用在浮法池和冷卻區(qū)。正如上面提到的，在這個(gè)光譜范圍輻射率很低，這樣熱射線的輻射實(shí)際上對(duì)測量也不會(huì)、帶來影響。
IMPAC為該測溫任務(wù)提供堅(jiān)固型的雙線制數(shù)字式測溫儀IN5/5或者完全數(shù)字化的IN5/5 plus。該型號(hào)測溫儀除了常見的模擬輸出(0/4-20mA)以外，還可以通過串聯(lián)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)總線。這里我們也可以提供便于安裝及長期使用的附件，如冷卻外罩、安裝附件、空氣或保護(hù)氣清掃器等。
2.5 玻璃再加工和燈泡生產(chǎn)（http://www.xmyiyuan.com.cn）
玻璃表面溫度在燈泡生產(chǎn)、平板玻璃的折彎和退火及熱燒成形過程中是令人感興趣的過程參數(shù)。在這里溫度的測量也應(yīng)該與玻璃的厚度無關(guān)，因此也應(yīng)該使用光譜靈敏度在5μm的測溫儀。這里使用IN5/5或者IN5/5 plus是比較合適的選擇。通過選擇三種不同的合適的鏡頭，測量光點(diǎn)可以達(dá)到較大或較小。
假如要求測溫速度特別快的話，比如在玻璃彎曲爐中或玻殼生產(chǎn)線，IE120/51的響應(yīng)時(shí)間只有10毫秒。另外還帶有一個(gè)可聚焦的鏡頭，以便最佳適應(yīng)測溫任務(wù)。
對(duì)于小的加工設(shè)備的特殊應(yīng)用（比如汽車燈泡的制造），就需要測溫儀本身的尺寸很小，而且測量光點(diǎn)也要很小。：IN300/5的直徑只有25毫米，長度為120毫米，是光譜范圍在5.14μm的最小的測溫儀，測量光點(diǎn)為2.5毫米。（http://www.xmyiyuan.com.cn）
3、便攜式測溫儀的應(yīng)用
便攜式測溫儀主要在設(shè)備調(diào)試、生產(chǎn)工藝過程控制測量以及維修保養(yǎng)的時(shí)候使用。
IN15用來測量冷卻區(qū)、涂層工藝以及尋找爐壁熱滲透而使用。它的光譜范圍是8-14μm，測溫范圍是-32——900℃。
IN 15/5在光譜范圍5.14μm工作，因此150-1800℃之間的所有玻璃表面溫度測量都可以使用。
所有的15系列測溫儀都帶有激光導(dǎo)向燈，用來準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)被測物體，選用聚焦鏡頭小至2.2毫米的物體也可以被測溫。
Is8 plus和IGA 8 plus用來測量玻璃模具、玻璃喂料器或玻璃熔爐中的玻璃溫度。它們的光譜范圍在0.6和1. 1μm及1.45至1. Bμm,測溫范圍在600和2500℃或者300-1300℃。
