Optris短波紅外熱像儀在玻璃料滴生產(chǎn)過程中的應用
挑戰(zhàn)
在玻璃料滴加工過程中，運輸時的不穩(wěn)定溫度和定位問題會導致產(chǎn)品變形、產(chǎn)生應力或缺陷。在高溫生產(chǎn)環(huán)境下，由于機械影響和動態(tài)熱條件，確保粘度均勻、冷卻受控以及料滴落點精準十分困難。
解決方案
通過Optris短波紅外熱像儀持續(xù)監(jiān)測料滴的溫度和位置，操作人員可獲得每滴料滴的實時反饋。這使得能夠早期發(fā)現(xiàn)并糾正異常情況，減少人工干預，并支持料滴輸送與成型的自動化，從而提升整個生產(chǎn)流程的可靠性與一致性。
優(yōu)點
? 確保運輸過程中溫度恒定，有效防止料滴變形
? 借助優(yōu)化的料滴冷卻控制，減少玻璃應力與缺陷
? 實現(xiàn)精準的料滴定位，提升成型精度與對稱性
? 早期發(fā)現(xiàn)工藝異常，便于快速采取糾正措施
? 增強生產(chǎn)自動化水平，降低操作人員工作量與人工調(diào)整需求
應對玻璃料滴加工中的溫度與質(zhì)量挑戰(zhàn)
容器玻璃（特別是玻璃瓶罐）的生產(chǎn)是一個高度自動化且能耗巨大的過程，需要極高的溫度。該流程始于原料準備階段，將主要成分——石英砂、純堿、石灰石和回收玻璃——按特定比例混合，以達到目標玻璃成分。這種混合物稱為配合料，隨后被送入熔窯。
熔窯在約1500°C的高溫下運行，配合料在此熔融并形成均勻的玻璃液。一旦玻璃液達到合適的稠度，即被導入供料道，形成液滴狀的玻璃料滴。這些作為玻璃容器雛形的料滴，會按計算的間隔被切斷，并轉(zhuǎn)移至成型機——這是玻璃定型的關鍵步驟。
玻璃料滴生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)多種影響產(chǎn)品質(zhì)量的挑戰(zhàn)，其中之一是配合料的不均質(zhì)性。若配合料混合不充分或熔化不均勻，玻璃液內(nèi)部會出現(xiàn)粘度與溫度分布不均的問題，導致產(chǎn)品質(zhì)量下降。
全程溫度控制至關重要。常見的難題是料滴在成型前冷卻不足。如果料滴溫度過高，其流動性過強，在成型過程中無法保持預定形狀，從而產(chǎn)生變形，損害產(chǎn)品的光學質(zhì)量與機械性能。反之，若冷卻過快，則會在玻璃內(nèi)部產(chǎn)生應力，可能導致后續(xù)出現(xiàn)裂紋或破裂。料滴輸送至成型機過程中的機械影響也會帶來問題。此階段若受到外力或位移干擾，可能導致料滴在進入成型機前發(fā)生變形或損傷，進而影響表面質(zhì)量與結(jié)構完整性。為避免廢品并確保高品質(zhì)生產(chǎn)，在整個過程中持續(xù)可靠地監(jiān)測玻璃料滴的位置與溫度至關重要。
Optris短波紅外熱像儀同步監(jiān)測玻璃料滴溫度與位置
Optris公司的解決方案基于高精度PI 1M短波紅外熱像儀，工業(yè)級高速熱像儀能夠持續(xù)可靠地監(jiān)測極高溫高速的生產(chǎn)過程。為監(jiān)測料滴的位置與溫度，系統(tǒng)在供料機至成型機的輸送路徑上安裝了兩臺PI 1M熱像儀，分別覆蓋玻璃料滴的X軸與Y軸向。
PI 1M紅外熱像儀使操作人員能準確讀取每個玻璃料滴的位置與溫度數(shù)據(jù)，有效預防諸如料滴撞擊模具側(cè)壁等問題。這減少了非對稱性熱損耗，從而生產(chǎn)出更高質(zhì)量的玻璃瓶或其他玻璃制品。同時，每顆料滴的溫度數(shù)據(jù)可被記錄保存，便于快速檢測并修正溫度異常。
通過免費的PIX Connect分析軟件，用戶可以定義測量區(qū)域并實現(xiàn)持續(xù)監(jiān)測。若輸送路徑因設備影響發(fā)生偏移，系統(tǒng)可立即通知操作人員或自動校正問題。相關信息可通過多種方式傳達，例如軟件關聯(lián)警報或與設備控制器的數(shù)字通信。
通過PI 1M熱像儀與PIX Connect軟件的配合，該流程可進一步實現(xiàn)自動化。采用兩臺呈90°夾角布置的PI 1M熱像儀，可獲取準確的XY坐標數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)玻璃料滴的準確定位。依托這些信息，設備能在無需人工干預的情況下自動校正玻璃料滴的位置。
Optris憑借短波特性與高速性能實現(xiàn)玻璃料滴生產(chǎn)自動化
短波特性確保了對玻璃料滴溫度準確測量，而相機的高速性能則實現(xiàn)了精準的追蹤與定位。
許多非光澤材質(zhì)制成的被測物體，無論表面一致性如何（尤其在長波光譜范圍內(nèi)），都表現(xiàn)出高且相對恒定的發(fā)射率。然而，金屬與光澤材質(zhì)在長波紅外波段通常具有較低的發(fā)射率。這種在長波紅外波段的低發(fā)射率可能導致不穩(wěn)定、不可靠的測量結(jié)果。短波PI 1M紅外熱像儀的光譜范圍與大多數(shù)金屬材料的發(fā)射率區(qū)間吻合，簡化了遠程溫度測量過程。根據(jù)普朗克輻射定律，短波范圍內(nèi)會呈指數(shù)級釋放更多紅外輻射。因此，線性發(fā)射率問題對短波溫度測量結(jié)果重復性的影響較小，從而提升了PI 1M紅外熱像儀測量（特別是玻璃材料）溫度的可靠性與準確度。
PI 1M紅外熱像儀不僅具備高分辨率熱成像能力，更能以450°C至1800°C的超寬量程（無需切換子量程）精準采集溫度數(shù)據(jù)。其距離/光斑尺寸比確保即使在遠距離拍攝時仍能獲得準確的溫度測量值。該紅外熱像儀提供多種幀頻與子圖像選項，以適應不同的應用需求：在764×480像素分辨率下以32Hz運行時，可獲取細節(jié)豐富的圖像；切換至382×288像素時幀率提升至80Hz，特別適合清晰捕捉高速運動物體；對于監(jiān)測溫度變化等高速應用，更可在72×56像素分辨率下實現(xiàn)1kHz的采集頻率。
PI 1M堅固緊湊的設計使其特別適合在嚴苛惡劣環(huán)境中使用，安裝過程快捷簡便。此外，奧普士還提供多種配件，如層流空氣吹掃裝置與奧普士冷卻套。空氣吹掃系統(tǒng)通過持續(xù)氣流保持相機鏡頭清潔，防止灰塵、煙霧等顆粒物遮擋視線或污染鏡片。冷卻套為水冷式防護外殼，可使相機在高達315°C的環(huán)境溫度下穩(wěn)定運行。
測量范圍從450 °C到1800 °C。分辨率764×480像素，高達1KHz幀頻，現(xiàn)場可互換光學鏡頭。
溫度范圍 450°C - 1800°C，自主工作模式，以太網(wǎng)通訊。電動對焦。
激光瞄準非接觸式溫度測量。測溫范圍250°C 至 2000°C。1ms響應時間。