Fluke Process Instruments

Průmyslová řešení pro měření, kontrolu a řízení teploty

Produkty Fluke Process Instruments neslouží pouze k jednorázovému zjištění teploty. V průmyslových aplikacích poskytují nepřetržitá data pro kontrolu kvality, automatické řízení procesu, ochranu výrobního zařízení i včasné odhalení odchylek. Podle charakteru úlohy lze měřit jeden kritický bod, teplotní profil po celé šířce výrobku, souvislé teplotní pole nebo skutečný průběh teploty výrobku během průchodu pecí.

Správně navržené řešení pomáhá stabilizovat kvalitu výroby, omezit zmetkovitost, snížit spotřebu energie a předcházet poškození technologického zařízení. Důležité přitom není pouze zvolit vhodný přístroj, ale také správné spektrální pásmo, optiku, způsob chlazení a ochrany, měřicí vzdálenost, komunikační rozhraní a následné vyhodnocení dat.

Kde se využívají produkty Fluke Process Instruments?

Tepelné procesy při zpracování kovů

Přesné měření teploty patří mezi základní předpoklady stabilního řízení metalurgických procesů ve slévárnách, spékárnách, vysokých pecích, válcovnách, kovárnách a linkách kontinuálního lití. Teplotu je často nutné měřit na rychle se pohybujícím materiálu, na obtížně dostupném místě nebo v prostředí, ve kterém by kontaktní snímač nemohl dlouhodobě pracovat.

Systémové pyrometry sledují vybrané kritické body, zatímco řádkové skenery a procesní termokamery kontrolují teplotní rozložení po celé šířce pásu, plechu, tyče nebo drátu. Naměřená data lze využít pro řízení ohřevu a chlazení, kontrolu rovnoměrnosti, optimalizaci rychlosti linky nebo detekci míst, která mohou signalizovat problém s výrobkem či zařízením.

Výsledkem je stabilnější kvalita materiálu, lepší využití výrobních zařízení, nižší zmetkovitost a omezení rizika neplánovaných odstávek.

Vytvrzování ochranných povlaků, lepidel a dalších hmot

Při průmyslovém povlakování nerozhoduje pouze nastavená teplota pece. Pro správné vytvrzení je důležitá skutečná teplota výrobku a doba, po kterou se jeho povrch nachází v předepsaném teplotním pásmu. Výsledek ovlivňuje rychlost dopravníku, proudění vzduchu, konstrukce pece, rozmístění výrobků, jejich tvar nebo materiál.

Systémy pro měření teplotního profilu projíždějí pecí společně s výrobkem a zaznamenávají skutečný průběh ohřevu a chlazení. Umožňují ověřit dodržení vytvrzovacího režimu, odhalit studená a přehřátá místa a doložit průběh procesu při kontrole.

Tato rešení se používají například při práškovém a mokrém lakování, výrobě automobilových dílů, kovových obalů nebo stavebních prvků. Více se tématu věnujeme v článku teplotní profilování při průmyslovém povlakování.

Výroba stavebních materiálů

Při výrobě cementu, keramiky, cihel, sádrokartonových desek nebo asfaltových směsí ovlivňuje teplota kvalitu výrobku, spotřebu energie, životnost zařízení i bezpečnost provozu. Bezkontaktní měření umožňuje sledovat horké, pohybující se nebo rozměrné výrobky bez zásahu do procesu.

U rotačních pecí lze pomocí řádkových skenerů vytvářet souvislý teplotní obraz pláště a včas odhalit lokální přehřátí způsobené opotřebením žárovzdorné vyzdívky. Při výrobě desek pomáhá plošné termální snímání identifikovat nerovnoměrné sušení, zbytkovou vlhkost a procesní vady. U keramiky lze bezkontaktní měření doplnit průjezdovým profilováním skutečné teploty výrobku v jednotlivých částech výpalového cyklu.

V asfaltových provozech pomáhá přesné měření udržet požadovanou viskozitu a zpracovatelnost směsi při výrobě, skladování, dopravě i nakládce. Podrobnosti naleznete na stránce měření teploty při výrobě stavebních materiálů.

Tepelné procesy ve sklářském průmyslu

Výroba nejrůznějších typů skla zahrnuje řadu procesů, při kterých je nutné přesně sledovat vysoké teploty a jejich rovnoměrné rozložení. Patří mezi ně výroba plaveného a kaleného skla, automobilových a bezpečnostních skel, obalového skla, lékových vialek, injekčních stříkaček, skelného vlákna i dalších sklářských výrobků.

Při kalení plochého skla pomáhá plošné měření ověřit rovnoměrnost ohřevu před rychlým ochlazením. Při výrobě plaveného skla lze sledovat teplotní profil tabule během žíhání a chlazení. U tvarování automobilových skel nebo výroby tenkostěnných obalů poskytují rychlé pyrometry data potřebná pro stabilní řízení výroby bez kontaktu s horkým a pohybujícím se výrobkem.

Námi navržená řešení pomáhají zvyšovat průchodnost výroby, omezovat vnitřní pnutí, deformace a praskání a současně chránit výrobní zařízení. Příklady naleznete na stránce měření teploty ve sklářském průmyslu.

Automobilový průmysl

V automobilové výrobě se bezkontaktní měření a teplotní profilování používá v celé řadě navazujících procesů. Patří mezi ně tváření ocelových panelů za tepla, výroba a tvarování automobilových skel, laserové svařování plastů, vytvrzování laků, lepidel a těsnicích hmot nebo kontrola zahřívaných součástí.

Pyrometry poskytují rychlou odezvu při měření jednotlivých kritických míst, termokamery a skenery kontrolují celý povrch výrobku a průjezdové profilovací systémy zaznamenávají skutečný teplotní cyklus dílu během průchodu pecí. Naměřená data lze použít při zavádění nového výrobku, nastavování linky, průběžné kontrole výroby i dokumentaci procesních podmínek.

Více informací o konkrétních aplikacích naleznete na stránce měření teploty v automobilovém průmyslu.

Papírenský průmysl a zpracování papíru

Bezkontaktní měření teploty se v papírenském průmyslu používá od přípravy buničiny a sušení papíru až po kalandrování, povlakování, laminování a výrobu vlnité lepenky. Výrobní linky pracují při vysokých rychlostech a případná odchylka může během krátké doby ovlivnit velké množství produkce.

Bodové pyrometry sledují teplotu vybraných válců nebo částí technologie. Řádkové skenery a procesní termokamery kontrolují celou šířku papírového pásu a pomáhají odhalit nerovnoměrné sušení, změny mezi okraji a středem nebo odchylky související s nastavením válců, páry a proudění vzduchu.

Průběžná kontrola teploty podporuje stabilní kvalitu, omezuje přesušení a nedosušení a umožňuje optimalizovat energeticky náročné sušicí procesy. Více informací naleznete na stránce měření teploty v papírenském průmyslu.

Zpracování plastů, fólií a kompozitů

Přesná teplotní data jsou důležitá při extruzi profilů a fólií, vyfukování, vstřikování, termoformování, laminování, svařování plastů, recyklaci i vytvrzování kompozitních materiálů. Bezkontaktní snímače měří bez rizika kontaminace výrobku a bez mechanického ovlivnění měkkého, tenkého nebo pohybujícího se materiálu.

U extruzních linek lze sledovat teplotní rovnoměrnost po celé šířce fólie nebo desky. Při termoformování pomáhá termální zobrazování kontrolovat, zda byl polotovar před tvarováním dostatečně a rovnoměrně zahřát. Rychlá detekce studených a přehřátých míst umožňuje upravit ohřev dříve, než vzniknou deformace, rozdílná tloušťka nebo jiné vady výrobku.

Výsledkem je vyšší stabilita procesu, menší množství odpadu a efektivnější využití energie. Podrobnosti naleznete na stránce měření teploty při zpracování plastů.

Další průmyslová odvětví

Polovodičový průmysl – bezkontaktní měření podporuje přesné řízení teplotně kritických procesů, jako jsou rychlé tepelné zpracování, žíhání, difuze, CVD a PVD depozice, spojování waferů nebo zapouzdřování elektronických součástek.

Výroba elektroniky – teplotní profilování se používá zejména při přetavovacím a selektivním pájení. Umožňuje ověřit skutečný průběh ohřevu desky plošných spojů a jednotlivých součástek, porovnat nastavení pájecích zařízení a zajistit opakovatelnost procesu.

Potravinářský průmysl – systémy pro měření a profilování teploty pomáhají kontrolovat pečení, vaření, pasteraci, chlazení a zmrazování. Poskytují podklady pro stabilní kvalitu výrobku, optimalizaci spotřeby energie a dokumentaci kritických procesních podmínek.

Ostatní průmyslové aplikace – pyrometry, termokamery, skenery a profilovací systémy lze využít také při výrobě pryže, textilu, chemických produktů, kompozitů, baterií, ve výzkumu nebo při kontrole dalších automatizovaných tepelných procesů.

Jaký typ měřicího řešení zvolit?

Systémové pyrometry

Pyrometr je vhodný pro rychlé a přesné měření jednoho konkrétního místa. Používá se tam, kde je poloha měřeného objektu známá a pro řízení procesu postačuje bodová teplota. Pro různé materiály a aplikace jsou k dispozici odlišná spektrální pásma, optiky, teplotní rozsahy a možnosti komunikace.

Řádkové teplotní skenery

Řádkový skener rychle měří velké množství bodů v jedné linii. Pohybem výrobku nebo rotací měřeného zařízení vzniká souvislý teplotní obraz. Tato technologie je vhodná pro kontrolu celé šířky pásu, desky, fólie nebo papíru, ale také pro monitoring pláště rotační pece.

Procesní termokamery a termální zobrazovací systémy

Procesní termokamera sleduje celé dvourozměrné teplotní pole. Umožňuje definovat oblasti zájmu, vyhodnocovat minimální, maximální a průměrné teploty, nastavovat alarmy a sledovat změny v reálném čase. Je vhodná tam, kde se poloha kritického místa může měnit nebo je nutné kontrolovat celý povrch výrobku.

Systémy pro měření teplotního profilu (výrobce DeFelsko)

Do oblasti zpracování teplotních dat spadá také teplotní profilování, kde dodáváme produkty výrobce DeFelsko. Teplotní profilování zaznamenává skutečnou teplotu výrobku během průchodu pecí, sušárnou, chladicím tunelem nebo jiným procesem. Datalogger chráněný tepelnou bariérou cestuje společně s výrobkem a pomocí připojených termočlánků měří jeho povrch, vnitřní teplotu i okolní prostředí.

Raytek, Ircon a Datapaq v portfoliu Fluke Process Instruments

Fluke Process Instruments zastřešuje technologie a dlouholeté zkušenosti značek Raytek, Ircon a Datapaq. Proto se lze s těmito názvy stále setkat u zavedených produktových řad, starších zařízení, příslušenství, dokumentace i náhradních dílů.

Značky Raytek a Ircon jsou spojeny především s průmyslovými pyrometry, infračervenými skenery a bezkontaktním měřením teploty. Datapaq označuje systémy pro průjezdové měření teplotního profilu v pecích a dalších tepelných procesech. Jejich technologie jsou dnes součástí společného portfolia Fluke Process Instruments.

Autorizovaný distributor a technická podpora TSI System

TSI System s.r.o. je výhradním autorizovaným distributorem produktů Fluke Process Instruments pro Českou republiku a Slovensko. Naším úkolem není pouze dodat vybraný přístroj, ale pomoci zákazníkovi navrhnout měření tak, aby odpovídalo skutečným podmínkám konkrétního provozu.

V rámci návrhu řešení posuzujeme zejména:

• měřený materiál, jeho povrch a emisní vlastnosti;
• požadovaný teplotní rozsah a přesnost měření;
• velikost měřeného objektu a měřicí vzdálenost;
• rychlost pohybu výrobku a požadovanou odezvu;
• okolní teplotu, prašnost, kouř, páru a další vlivy prostředí;
• potřebu chlazení, ofuku a mechanické ochrany měřicí techniky;
• přenos dat, alarmy a integraci do PLC nebo nadřazeného systému;
• požadavky na archivaci, vizualizaci a vyhodnocení naměřených hodnot.

Výsledkem může být samostatný pyrometr, procesní termokamera, řádkový skener, průjezdový profilovací systém nebo kompletní řešení propojené s řídicím systémem výrobní technologie.