Impac series pyrometers for glass surfaces

Glas ist ein anspruchsvolles Material für die Temperaturmessung, da es bei bestimmten Infrarot-Wellenlängen halbtransparent und reflektierend sein kann. Allgemeine IR-Pyrometer können entweder durch das Glas hindurchmessen oder Hintergrundstrahlung aus dem Ofen erfassen, was zu ungenauen Messwerten führt. Impac-Pyrometer verwenden spezifische Infrarot-Wellenlängenbänder (etwa 5 µm oder die einzigartige 7,8 µm für dünnes Glas), bei denen heißes Glas stark emittiert und undurchsichtig ist, sodass der Sensor die tatsächliche Oberflächentemperatur misst. Kurz gesagt sind diese spezialisierten Pyrometer auf die optischen Eigenschaften von Glas abgestimmt und liefern deutlich zuverlässigere Temperaturdaten als ein Standard-IR-Thermometer bei Glasmaterialien.

Eine Vielzahl von Glasproduktionsprozessen nutzt Impac-Pyrometer zur kritischen Temperaturüberwachung. In der Floatglas- und Flachglasherstellung messen sie die Temperatur des Glasbands, um Kühlung und Temperung zu steuern. Bei der Herstellung von Behälterglas (Flaschen, Gläser) überwachen Pyrometer die Temperaturen von Form und Glasoberfläche, um eine korrekte Formgebung sicherzustellen und Spannungen zu vermeiden. Sie werden außerdem in Linien zum Härten und Biegen von Glas, in der Glühlampen- und Glasfaserproduktion, in der Herstellung von Solarpanelglas sowie in jedem Prozess eingesetzt, bei dem die präzise Einhaltung der Glastemperatur entscheidend ist. Selbst im Betrieb von Glasschmelzöfen messen diese Pyrometer (insbesondere die Fibre optic-Modelle) die Temperaturen von geschmolzenem Glas und feuerfesten Materialien, um die Ofenleistung zu optimieren.

Für ultradünne Glasscheiben und beschichtetes Glas umfasst die Serie Modelle mit besonderen Fähigkeiten. Das Pyrometer Impac IN 6/78 arbeitet beispielsweise bei einer Wellenlänge von 7.8 µm, die ideal für die Messung extrem dünnen Glases (weniger als 1 mm dick) ist, das bei anderen Wellenlängen sonst teilweise transparent wäre. Darüber hinaus ermöglichen diese Pyrometer dem Benutzer, Emissionsgradwerte anzupassen (und in einigen Fällen sogar die Transmission des Glases zu kompensieren), sodass Beschichtungen oder unterschiedliche Emissionsgrade des Glases berücksichtigt werden können. Durch die Anpassung der Emissionsgradeinstellung an den spezifischen Glastyp oder die jeweilige Beschichtung kann das Pyrometer genaue Messwerte für dünnes oder behandeltes Glas liefern, die mit Standardeinstellungen möglicherweise nicht präzise erfasst würden.

Ja. Die Serie Impac IS 50-LO/GL ist speziell für die Messung hoher Temperaturen von geschmolzenem Glas in Öfen, Vorherden und Glasschmelzwannen ausgelegt. Sie verwendet eine Fibre optic Sonde, die sehr hoher Umgebungshitze standhalten kann – bis zu 250 °C am Messpunkt –, sodass sie mit Blick in einen Ofen oder Vorherd montiert werden kann, ohne dass eine Wasserkühlung erforderlich ist. Der optische Kopf beobachtet das geschmolzene Glas, während sich die empfindliche Elektronik in sicherer Entfernung befindet und über ein Fibre optic Kabel verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht die kontinuierliche und genaue Überwachung von Temperaturen geschmolzenen Glases (typischerweise im Bereich von ~600 bis 1800 °C), was für die Steuerung der Schmelze und der Glasqualität von entscheidender Bedeutung ist.

Impac Pyrometer bieten sehr schnelle Ansprechzeiten und eignen sich damit für dynamische Produktionsprozesse. Standardmodelle haben Ansprechzeiten im Bereich von einigen zehn Millisekunden (oft etwa 80 ms), was für die meisten Anforderungen in der Glasherstellung ausreichend ist. Darüber hinaus sind in dieser Serie auch Hoch­geschwindig­keitsversionen erhältlich – beispielsweise können Modelle mit dem Suffix „-H“ Temperaturänderungen in nur 10 ms erfassen. Das bedeutet, dass selbst schnelle Schwankungen, wie sie beim Formen eines heißen Glastropfens oder beim Durchlauf einer Glasscheibe unter einem Kühlstrahl auftreten, in Echtzeit verfolgt werden können. Die schnelle Reaktionszeit trägt dazu bei, dass Prozessregelungen rasch reagieren können, um die Temperaturen im gewünschten Bereich zu halten.

Die Integration von Impac Pyrometern in industrielle Systeme ist unkompliziert. Alle Modelle verfügen über einen analogen Standardausgang von 4–20 mA, der üblicherweise verwendet wird, um Temperaturmesswerte an PLCs, Regler oder analoge Eingangskarten zu übertragen. Darüber hinaus verfügen sie über digitale Kommunikationsschnittstellen: Die meisten besitzen einen seriellen RS-232- oder RS-485-Anschluss, der die direkte Kommunikation mit einem PC oder Netzwerk zur Protokollierung und Konfiguration ermöglicht. Die modulare Impac 600 Serie unterstützt sogar moderne industrielle Kommunikationsprotokolle (mit optionalen Erweiterungen für Profinet oder andere Feldbus-Schnittstellen), was eine direkte Integration in Fabrikauto­mati­sierungsnetzwerke ermöglicht. Mit diesen Optionen können Sie Messwerte sowohl in Echtzeit auslesen als auch Einstellungen oder Kalibrierungen per Software aus der Ferne anpassen, sodass sich die Pyrometer problemlos in automatisierte Steuerungs- und Überwachungs­systeme einfügen.

Im Allgemeinen sind die Impac-Pyrometer für den industriellen Einsatz ausgelegt und erfordern unter Standardbedingungen keine spezielle Kühlung. Dank ihrer robusten Konstruktion können die meisten Geräte bei Umgebungstemperaturen bis etwa 70 °C ohne Kühlung betrieben werden. Die Installation umfasst in der Regel die Montage des Sensors mit freier Sichtlinie auf die Zieloberfläche aus Glas (häufig unter Verwendung eines Montagehalters oder Flansches). In staubigen oder heißen Umgebungen können optionale Zubehörteile wie Luftspülvorsätze oder Kühlmäntel verwendet werden, oft ist dies bei Glasanwendungen jedoch nicht erforderlich. Das faseroptische Modell IS 50-LO/GL ist ein Sonderfall für extreme Hitze: Es ermöglicht dem optischen Kopf den Einsatz in Bereichen bis 250 °C, sodass der Kopf selbst beim Blick in einen Ofen nicht gekühlt werden muss. Es ist wichtig, die Herstellervorgaben für Abstand und Fokussierung einzuhalten, um die angegebene Messfleckgröße zu erreichen – und sicherzustellen, dass die Linse bzw. Optik sauber gehalten wird (eine Luftspülung hilft dabei), damit gleichbleibende, genaue Messungen gewährleistet sind.

Diese Pyrometer können bei Ausstattung mit der entsprechenden Optik auf erstaunlich kleine Messflecken fokussieren. So kann beispielsweise die Variante Impac IN 5/5-L plus dank ihrer hohen optischen Auflösung (etwa 100:1) bei einem definierten Abstand einen Messfleck von nur rund 1,1 mm Durchmesser erfassen. In der Praxis bedeutet dies, dass sich die Temperatur eines winzigen Merkmals oder eines kleinen Abschnitts auf einer größeren Glasscheibe – etwa eines dünnen Glasfilaments oder einer kleinen Glasperle – mit guter Genauigkeit messen lässt. Andere Modelle dieser Serie verfügen ebenfalls über Optiken mit Fokussierungsoptionen zur Messung kleiner Bereiche; so kann das IN 6/78 beispielsweise schmale Glasstreifen mit einer Messfleckgröße von wenigen Millimetern erfassen. Es ist wichtig, die richtige Linse und den passenden Abstand zu wählen, um die gewünschte Messfleckgröße zu erzielen. Insgesamt ermöglicht die Serie eine präzise Ausrichtung sowohl auf große Oberflächen als auch auf feine Details, sodass selbst kleine oder kritische Punkte auf einem Glasprodukt temperaturmäßig überprüft werden können.