Nové metody měření teploty ve výrobním procesu
Měření teploty na různých stupních průmyslové výroby je v dnešní době nezbytné pro zajištění vysoké kvality produktů a uspokojení stále se zvyšujících kvalitativních požadavků koncových odběratelů. Jelikož náhlé změny teploty ve výrobním procesu mohou snížit stupeň kvality výsledného produktu, monitoring teploty je velmi důležitý. Zvláště se to vztahuje hlavně u produktů kvalitativně závislých na dodržení technologicky předepsaných teplotních podmínek. při výrobě a zpracování potravin nebo při povrchových úpravách a nátěrech.
Měření povrchové teploty poloproduktů a finálních produktů ve výrobní fázi poskytuje důležité informace o technologickém procesu, operativně poskytuje informace o výrobních vadách, poruchách na určitém stupni výrobní linky. při sériové výrobě.
Měření teploty ve výrobě může být zajištěno s použitím klasických kontaktních čidel teploty, které mohou mít různý tvar, například. s kontaktní plochou pro měření povrchu materiálu, ponorné pro měření v nádržích se sypkými nebo kapalnými produkty, snímače do potrubí, snímače na částech strojů. Z hlediska principu měření to mohou být snímače odporové Pt100, Pt1000, NTC nebo termočlánky typu K, J, T, S, které jsou schopny měřit i velmi vysoké teploty do 1600 °C. Tyto snímače musí být v kontaktu s měřeným materiálem nebo vloženy do měřeného prostoru (nádrže, potrubí apod.).
Široké možnosti využití při měření teploty poskytují infračervené čidla teploty, která jsou v dnešní době na velmi vysoké technické úrovni. U těchto snímačů se využívá unikátního měřicího principu, spočívajícího v měření energie, kterou odráží každé těleso ve vesmíru s teplotou vyšší než je absolutní nula. Radace energie v infračervené oblasti spektra se přímo úměrně zvyšuje s teplotou povrchu objektu. Infračervené snímače měří emitované množství infračervené energie z povrchu objektu a konvertují ji na signal, který můžeme zobrazit jako teplotu. Infračervené měření teploty je relativně přesné, standardní chyba u správně zvoleného a nakonfigurovaného snímače je 1 % z měřené hodnoty.
Oproti klasickým kontaktním čidlům teploty mají infračervené čidla výhody i nevýhody.
Obecně převažují výhody, kterými jsou
- velmi rychlá odezva na změnu teploty, v rozpětí od 100 ms po 1 sekundu
- schopnost měření velkých, středních i velmi malých povrchů (od 5 mm)
- rychlé a přesné měření teploty rychle se pohybujících objektů na pásu
- měření lesklých, drsných, zašpiněných povrchů, měření přes sklo
- měření kde se vyžaduje hygiena a čistota, zamezení kontaminace objektu
- měření z větší bezpečné vzdálenosti (velmi horké objekty, kouř, pára, agresivní plyny
- měřící rozsah -50 až +2000 °C
Nevýhody infračerveného měření jsou:
- vyšší cena než klasické snímače
- nutnost napájení snímače napětím 24 V
- možné nepřesnosti měření u povrchů s vysokou odrazivostí IČ záření
Připojením bezkontatného infračerveného snímače ke vhodné displejové jednotce, regulátoru nebo záznamníku lze využít měřené hodnoty klasickým způsobem k zobrazení teploty, regulaci, řízení alarmů, záznamu údajů na mikroSD kartu a přenosu do PC pro další zpracování a vyhodnocení procesu, kvalitativních parametrů.
Hlavní oblasti, kde je vhodné použít bezkontaktní snímače jsou:
- výroba a zpracování potravin, kontrola teploty na pohybujících se produktech, měření teploty sterilizace i přes sklo
- výroba a výlisky z plastů
- výroba a zpracování kovů, tavení, kalení, tvarování
- pokládka asfaltových koberců (měření teploty povrchu podkladu před sypáním a válcováním)
- výroba papíru, měření teploty pásu
- výroba skla a skleněných výrobků
- výroba pneumatic, lakování karoserií
- výroba pásů, kabelů, povrchová úprava součástek
- textilní průmysl
- a jiné
I přes vyšší náklady na instalaci bezkontakních infračervených čidel teploty jejich použití přináší rychlou návratnost investice ve formě zvýšení a dlouhodobého udržení kvality finálních produktů, důsledkem čehož je snížení počtu reklamací. Kromě toho umožňuje měření teploty všude tam, kde není možné uplatnit klasické měření, velmi rychlá odezva na změny teploty a přesnost měření poskytují operativní zásahy na poruchové stavy, kvalitativně neshodné výrobky a také poskytují velmi cenná data pro další vývoj, výzkum a zdokonalení technologických procesů a produktů.
Bezkontatkné snímače teploty z naší nabídky můžete nalézt na tomto linku: Pyrometry Optris