CN108698879B - 包括连续的玻璃温度测量设备的浮法玻璃生产单元以及调节该测量设备的方法 - Google Patents

包括连续的玻璃温度测量设备的浮法玻璃生产单元以及调节该测量设备的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108698879B
CN108698879B CN201780015818.2A CN201780015818A CN108698879B CN 108698879 B CN108698879 B CN 108698879B CN 201780015818 A CN201780015818 A CN 201780015818A CN 108698879 B CN108698879 B CN 108698879B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
temperature
sensor
temperature sensor
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780015818.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108698879A (zh
Inventor
W·库恩
S·吉永
P·莫尔坎
G·梅什雷尔
S·安里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fives Stein SA
Original Assignee
Fives Stein SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fives Stein SA filed Critical Fives Stein SA
Publication of CN108698879A publication Critical patent/CN108698879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108698879B publication Critical patent/CN108698879B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B18/00Shaping glass in contact with the surface of a liquid
    • C03B18/02Forming sheets
    • C03B18/20Composition of the atmosphere above the float bath; Treating or purifying the atmosphere above the float bath
    • C03B18/22Controlling or regulating the temperature of the atmosphere above the float tank
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00Annealing glass products
    • C03B25/04Annealing glass products in a continuous way
    • C03B25/06Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products
    • C03B25/08Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products of glass sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/04Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way
    • C03B29/06Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way with horizontal displacement of the products
    • C03B29/08Glass sheets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

浮法玻璃生产单元(100),包括测量设备(1)用于连续测量玻璃带(2)的表面(2a,2b)的温度,所述测量设备(1)包括至少一个玻璃温度传感器(3),该传感器(3)具有下部外表面(4a),在其上形成至少一个基准面(5),传感器(3)的除基准面(5)之外的外表面(4)是绝热的,并且玻璃温度传感器(3)配备有测量基准面(5)的温度的设备(6),基准面(5)设置为与玻璃带的被测表面(2a,2b)相对且与被测表面(2a,2b)相距距离(H),其中下表面(4a)的最小特征尺寸(D)为使得比例D/H为小于1。

Description

包括连续的玻璃温度测量设备的浮法玻璃生产单元以及调节 该测量设备的方法
本发明涉及连续地测量不断移动通过锡浴或在浮法玻璃退火炉中的玻璃带的温度的单元和方法。
一般来说,浮法玻璃是通过将熔融态玻璃倾倒在液体金属床(特别是锡)上而制成的。
然后通过使玻璃在锡床上展开以形成带,而将玻璃成形。通过对流和辐射将玻璃冷却,以在离开锡浴时达到确定的温度。
然后使用辊传送将玻璃带送入退火炉中在可控工艺中进行退火和再次冷却,以使得玻璃具有期望的机械特征。通过辐射或对流进行冷却。
在退火炉中,跨移动的玻璃带的宽度限定若干个辐射或对流区。例如,玻璃带通过放置在顶部的循环空气的纵向冷却管在每个辐射区中经由辐射冷却。这些冷却器跨带的宽度分段以形成辐射区,例如分成六个区,每个区包含若干个冷却管。这些区跨退火炉的宽度在其纵向轴线上对称。在退火炉的半宽中的每个区域覆盖带的不同宽度,尺寸从退火炉中心到退火炉边缘逐渐减小。
通过这些单独控制的冷却区,我们旨在控制沿带宽度的温度分布。温度测量应当代表这些区域中的每一个,以便能够调节每个冷却区所对应的温度。最常见的测量温度的方法是通过将热电偶棒穿过顶部,使热端位于冷却器和玻璃带之间,与玻璃带有一定距离。另一个常见的布局为在玻璃带下使用支撑条。热电偶棒固定在该条上,使它们在玻璃带的方向上垂直指向。更具体地,如图1所示,传统的热电偶具有主体1A,形成中空金属管,该金属管导热并且耐腐蚀。主体1A的近端1B形成测量仪器的敏感部分。各自以不同材料制成的两根导线1C和1D容纳在管状主体1A中,并且附接在靠近近端1B的接合点1E处。管状主体1A填充有材料(例如氧化铝粉末或氧化镁),将两个导线1C和1D密封在主体1A中。当近端1B感测到温度改变时,两根导线1C和1D之间的电势会有差异。通过测量这种差异,我们可以计算出与热电偶的近端1B接触的环境的温度。
热电偶的当前布局导致了两个主要的问题:
-热电偶的主体1A还与冷却器102交换辐射,这会在很大程度上降低由热电偶测量的温度;
-为了调整分配至区域的冷却器,必须考虑相邻区域中的温度测量,正如文献FR 2897 054所述。
换言之,当前的热电偶布局测量的是玻璃带的环境的平均温度,而非玻璃带本身。然而,对于被认为可接受的测量温度,所测量的温度和玻璃带实际温度之间的差异不应该超过一定限度。例如,这个限度在快速冷却部分通常为10℃,而在退火炉退火区域为5℃。
文献WO2008000939描述了用于连续测量浮法玻璃退火炉中玻璃带的温度的装置。所讨论的原理涉及在玻璃带和温度传感器(例如热电偶)之间产生等温空间。该等温空间的形成需要围绕与玻璃带接触的该等温空间的绝缘。然而,与绝缘材料接触—即使是柔性材料—也会有在玻璃表面上留下痕迹的风险。另一个问题是这种绝缘材料在与玻璃带摩擦时会发生磨损,如果玻璃带断裂也存在问题。此外,WO2008000939中所公开的装置并不能用于测量锡浴中玻璃带的温度,因为任何与玻璃带的摩擦都有可能在玻璃上留下痕迹。
文献US4185982描述了用于测量锡浴中玻璃带的温度的传感器。该传感器必须放置为紧挨玻璃带,因为其在非常有限的表面区域内测量温度。更具体地,该传感器包括面对玻璃带表面放置的热吸收元件,其温度与热平衡时玻璃带的温度类似。为此,当接近距离玻璃带表面最近的传感器时,会形成几乎封闭的空间,即,热吸收元件放置为足够靠近玻璃带表面,从而使得玻璃带表面的特定部分所发射的几乎所有辐射都被限制在该几乎封闭的空间内,因此其类似于等温空间。换言之,等温空间的形成会产生黑体,该黑体内的每个表面均为同一温度。这需要尽可能多地减少横向损耗的辐射(即,从等温空间逸出)。由热吸收元件测量的温度(其为等温空间的温度)与玻璃带的辐射率(emissivity)无关。由传感器测量温度的玻璃带表面的部分很小,类似于传感器。然而,通常情况下,传感器仅有数十毫米宽,通常小于50mm。因此,该解决方案并不适用于读取大块玻璃的平均温度,因为这将需要许多传感器。如果玻璃带断裂,那么传感器与玻璃带的接近也会有问题,因为需要移除所有的传感器才能重新插入玻璃带。此外,由于传感器放置在刚性管的端部,所以如果玻璃带断裂,传感器会经受玻璃碎片的全部力。
高温计也用于测量玻璃带的温度。高温计可用于获得比传统热电偶更精确的温度。然而,高温计的成本使得在工业中大量使用它们是不可能的。高温计也可被认为是点传感器,即通常在玻璃带上的一个点处测量温度。然而,正如我们所看到的,需要测量整个宽度的温度,这就需要使用大量的高温计来覆盖玻璃带的宽度,从而再次增加了成本。高温计也必须非常精确地放置,在这种情况下为基本垂直地放置以测量水平表面上点的温度,以获得正确的温度测量,这就使得安装起来很麻烦。
本发明通过提供用于远程测量玻璃带在给定宽度上的平均温度的传感器,同时保持足够的精确度来控制锡浴和退火炉,而提供了解决这些问题的方案。
在这方面,首先,本发明提出一种浮法玻璃生产单元,例如锡浴或退火炉,该生产单元包括连续测量在纵向方向上不断移动通过生产单元的玻璃带的表面的温度的设备。测量设备包括至少一个玻璃温度传感器。传感器具有下部外表面,在该下部外表面中形成有至少一个所谓的基准面,除基准面之外的外表面是绝热的。玻璃温度传感器配备有基准面温度测量设备。基准面设置为与玻璃带被测表面相对且与其相距距离H,其中下表面的最小特征尺寸D为使得最小特征尺寸D与基准面和被测表面之间的距离H的比例D/H为小于1。
在该生产单元内,不必形成等温空间,以及因此不需要将传感器放置尽可能靠近被测表面以获得精确的温度测量。进一步远离带放置的传感器限制了如果玻璃带断裂而毁损传感器的风险,并且例如使得更容易在传感器和玻璃带之间操纵维修工具。
在一个实施方式中,测量设备还包括额外的温度传感器用于测量玻璃温度传感器的环境的温度。测量设备因此包括用由额外传感器测量的温度校正由玻璃温度传感器测量的温度的组件。
通过将由玻璃带反射的辐射考虑在内,环境温度的考虑提高了温度测量的准确度。
额外的温度传感器可以包括至少一个所谓的额外的外部基准面,额外传感器的其它外表面是绝热的。因此,额外传感器以类似于玻璃温度传感器的方式装备有用于测量额外基准面的温度的设备。在这种情况下,除额外基准面之外的额外传感器外表面可以与玻璃温度传感器除了基准面之外的外表面结合。玻璃温度传感器和额外传感器形成单个元件,额外基准面与基准面相对。
在该单个元件设计中,额外传感器的额外基准面朝向浮法玻璃生产单元的顶部。然而,一般来说,冷却器被放置于顶部。结果,额外传感器的额外基准面直接地接收冷却器的辐射,使得此辐射是已知的。其反射对被测表面就由温度传感器的温度测量而言的影响可以被确定,从而准确地校正被测表面的温度测量。
在一个实施反方式中,玻璃温度传感器的下表面包括通向由向内凹的基准面确定的空间的开口。所确定的空间至少部分地捕获进入开口的辐射,限制了由反射离开基准面所引起的问题。
在一个实施方式中,玻璃温度传感器的下表面的最小特征尺寸D为20毫米,基准面和玻璃带上被测表面之间的距离H大于20毫米。
在一个实施方式中,浮法玻璃生产单元包括用于校正从玻璃温度传感器内的基准面的导热损失的至少一个组件。导热损失的考虑再次有助于提高温度测量的准确度。
在第二个方面,本发明提出了调节设备的方法,该设备连续测量通过如上所述的浮法玻璃生产单元在纵向方向上不断移动的玻璃带的表面的温度。对于每个测量设备玻璃温度传感器,该方法包括以下阶段:
/1/我们确定在生产单元中对于由玻璃温度传感器测量的温度的可接受的精度阈值;
/2/我们将玻璃温度传感器的基准面与玻璃带的代表样品的被测表面相对放置,从而直接接收由被测样品表面发射的辐射;
/3/我们建立由玻璃温度传感器测量的温度和至少两个玻璃温度传感器调节参数之间的比率,对于样品,通过固定这些参数之一并改变另一个,其中两个参数是:
·在传感器基准面和被测表面之间的距离;
·在样品被测表面上分配给玻璃温度传感器的条(strip)的横向尺寸,
分配给玻璃温度传感器的条的实际温度是已知的,并且超出所述条的纵向边缘的温度与条的实际温度不同;
/4/由于两个玻璃温度传感器调节参数之一由生产单元固定,根据可接受的精度阈值,我们由阶段/3/建立的比率可以确定另一个参数;
/5/我们通过转化阶段/4/中对于玻璃带样品确定的调节参数来在玻璃生产单元中安装玻璃温度传感器,以测量玻璃带被测表面的温度。
通过固定精度阈值,该方法可以用于准确地找到测量设备传感器的最佳位置以按照所需精度测量被测表面的温度。
在一个方法实施方式中,在生产单元内玻璃带被测表面被虚拟划分为具有固定横向尺寸的条。每一条被分配给玻璃温度传感器。对每一传感器来说,在阶段/3/中固定的参数是分配给玻璃温度传感器的条的横向尺寸,并且在阶段/4/中确定的参数是传感器基准面和被测表面之间的距离。
因此,有可能在玻璃生产单元内限定传感器基准面和被测表面之间的距离的范围,其中玻璃温度传感器提供具有所需精度阈值的温度测量。如果生产单元是退火炉,特别使用此调节,其中玻璃带被虚拟划分为对应于冷却区的条。
对另一个实施方式来说,测量设备在纵向方向上基本上在相同的垂直面上包括若干个玻璃温度传感器。对每一玻璃温度传感器,在阶段/3/中固定的参数是基准面和被测表面之间的距离,使得在阶段/4/中确定分配给每一玻璃温度传感器的条的横向尺寸。阶段/5/包括用于确定在该面内两个相邻的玻璃温度传感器之间的横向距离的方法,该距离为至少等于分配给该两个相邻的玻璃温度传感器中每个的条的横向尺寸的一半的总和。
因此,对于所需的精度阈值,可以限定相应于最佳布局的传感器之间的距离,以获得所需的精度。如果生产单元是锡浴,特别地使用该调节,其中需要以足够的分辨率监控跨玻璃带全部宽度的温度。
如果测量设备还包括额外的温度传感器用于测量玻璃温度传感器的环境的温度,该方法还包括用环境温度测量来校正在阶段/5/中由玻璃温度传感器测量的玻璃带表面的温度的操作。此外,该方法可以包括通过考虑传感器内的导热损失来校正在阶段/5/中由玻璃温度传感器测量的玻璃带表面的温度的操作。
图1是以上已经描述的现有技术传统的热电偶的示意截面图。
本发明的其他特点和优势将在参照附图的实施方式描述中变得清楚:
图2是温度传感器实施方式的示意截面图;
图3是在不断移动的浮法玻璃生产单元的移动的方向上的示意截面图,所述单元包括连续的温度测量设备,所述温度测量设备包括图2中的传感器;
图4是在图3中的浮法玻璃生产单元的替代方式的示意性代表图,其中示出了在单元中的不同的热现象;
图5是具有一个曲线的曲线图,表明基于传感器和被测表面之间的距离H由传感器测量的温度的变化;
图6是具有一个曲线的曲线图,表明根据在发射面上的发射点的位置在传感器和发射面之间交换的在归一化强度的变化;
图7是具有四个曲线的曲线图,类似于图5,对于相对于发射面的传感器的四不同位置;
图8是测量在玻璃带样品的上表面上的条的温度的传感器的俯视图;
图9是图8的侧视图;
图10是具有三个曲线的曲线图,表明通过图8和9中的传感器测量的样品中的温度的变化,对三个不同的条尺寸基于相对于样品的上表面的传感器的位置的变化;
图11是来自图10的曲线图的其中安装有来自图3和4的六个传感器的退火炉的示意图;
图12是考虑玻璃带的下表面的温度测量的退火炉的示意图;
图13是具有四个曲线的曲线图,表明由图8和9中传感器测量的样品中的温度的变化,基于相对于样品的上表面的传感器的四不同位置的条的尺寸;
图14是来自图13的曲线图的其中安装有八个传感器的锡浴的示意图。
图2显示了用于连续温度测量设备1的玻璃温度传感器3的实施方式,所述连续测温设备1测量在浮法玻璃生产单元100(例如浮法玻璃锡浴或退火炉)中不断移动的玻璃带2的表面的温度。传感器3具有至少一个外表面5,以下称为基准面5,即将与玻璃带2的被测表面发生热交换的表面。
在下文中,宽度被定义为在玻璃带2的移动的方向上在玻璃带2的平面中的任何横向尺寸。因此,垂直方向被定义为垂直于带2的移动的平面。
在这里给出的实例中,玻璃带2被测表面是上表面2a,应当理解,作为选择,温度测量装置1可以被改变以测量玻璃带2的下表面2b,或者温度测量装置1还用于测量玻璃带2的下表面2b。上表面2a被认为基本平坦的。
如果可能,玻璃温度传感器3的基准面5可以被设计为类似于理论的黑体,即具有几乎等于1的辐射率,使得被基准面5接收的所有的热幅射不向玻璃带2反射。为此目的,基准面5可以是涂覆有消除反射的层的平坦表面和/或可以具有适应结构。或者或此外,可以研究传感器3的几何结构使得基准面5类似于黑体。
更具体地说,基于这里给出的实例,玻璃温度传感器3具有大体圆柱形形状,具有下表面4a,上表面4b和侧面4c。基本上圆形开口5a形成在下表面4a上并且通向由朝向内凹的基准面5决定的空间。传感器3设置成使得开口5a基本上与玻璃带2的上表面2a平行。因此,由玻璃带2发射的辐射穿过开口5a,达到凹的基准面5,并且来自基准面5的可能的反射至少部分地被限于在基准面5和开口5a之间的空间。开口5a越窄,越少反射的辐射通过开口5a逸出到玻璃带2。
除基准面5之外,玻璃温度传感器3的外表面4a,4b和4c是绝热的,即例如它们由绝热材料制成,以限制到从基准面5到外部环境的热损失。在基准面5和其他外表面4a,4b和4c之间的空间可以填充有绝热材料。
玻璃温度传感器3还具有用于传感器3的基准面5的温度测量装置6。
在实际中可以理解的是,由传感器测量的温度取决于发射被基准面5接收的辐射的每个点的温度。结果,为了简明,术语"温度"在以下将指代对于在玻璃带2的上表面2a上各点的集合的特征辐射温度。
玻璃温度传感器3的基准面5的温度用测量设备6(例如热电偶或热敏电阻)测量。作为实例,测量设备6的头部可以被放置在由基准面5和开口5a决定的空间内,或与凹面5a相接触。
在下面,垂直测量的最小距离,即在玻璃温度传感器3的基准面5和玻璃带2的上表面2a之间测量的最小距离,被称为"距离H"。
例如,玻璃温度传感器3使用柔性连接设备9(例如金属链)在玻璃生产单元100中从顶部101悬挂。一般情况下,连接装置9被设计成限制导热损失。冷却系统102以已知方式设置在顶部101上,例如使用气冷或水冷管的辐射冷却系统,如用于退火炉或锡浴中的那些。
以这种方式设计的、在上表面4a,4b和4c上热绝缘的且包括与带2的上表面2a相对的基准面5的玻璃温度传感器3允许带的上表面2a的温度以可接受的精度水平进行测量。
玻璃温度传感器3放置在玻璃带2上方,使得基准面5直接地与玻璃带2的上表面2a相对。传感器3和玻璃带2的上表面2a连续地交换热幅射。更具体地说,基准面5直接接收由玻璃带2的上表面2a发射的辐射。由于上表面4b和侧面4c是绝热的,它们的热损失减少到入射辐射通量的一小部分。因此,传感器3的基准面5的温度升高至相应于在通过辐射的交换和由玻璃带2的上表面2a的发射之间的平衡的温度。
此外,在浮法玻璃生产单元100例如锡浴或退火炉内,由玻璃温度传感器3测量的温度特别地被以下影响:
-直接热幅射,通过在图4中的箭头R1示出,从玻璃带2的上表面2a直接地发射出并被传感器3的基准面5接收;
-在生产单元100的空气对流现象,通过在图4中的箭头R2示出,存在于传感器3的环境中;
-传导现象,通过在图4中的箭头R3示出,通过传感器3的表面和其连接装置9;
-反射的热幅射,通过在图4中的箭头R4示出,在玻璃带2的上表面2a和传感器3的基准面5之间。
除表面5之外,玻璃温度传感器3的外表面4a,4b和4c的热绝缘有助于降低对流和传导现象对传感器3(更具体地对基准面5)的影响。这里介绍的实例的凹面形状通过保护凹的基准面5也倾向于限制对流现象的影响。
此外,浮法玻璃生产单元100中的环境可以被认为对热辐射是透明的,即被环境的空气吸收的热幅射是可忽略的。
结果,由于此玻璃温度传感器3的设计,由传感器3测量的温度可以被认为仅仅依赖于由于以下辐射的热平衡:
-由玻璃带2的上表面2a发射的;
-由玻璃带2的上表面2a反射的;
-由玻璃温度传感器3的基准面5发射的。
由温度测量装置6测量的温度因此是在热平衡下基准面5的温度。
更具体地说,与通过捕获等温空间的热流来测量温度的现有技术不同,通过捕获玻璃带的上表面2a发射和反射的辐射通量用传感器3来测量温度。
结果,此温度取决于玻璃辐射率。
然而,在玻璃生产单元100中,玻璃特征是公知的,包括:
-接近0.8的总半球辐射率;
-大于1的玻璃光学厚度,对于带发射光谱的绝大部分。
结果,不需要建立等温空间。因此,尽管当相对于被测表面的一部分的传感器尺寸是如此大以至于可以忽视辐射损失时,形成了等温空间,相反,在本发明中,优选不建立该空间,保持比现有技术中的距离更大的传感器3和玻璃带的上表面2a之间的距离。
在图5中的曲线示出了由传感器3测量的温度与基准面5和带2的上表面2a之间的距离之间的关系。
在图5中可以限定两个区域:
-区域I:对小的距离H,温度测量对距离H的变化非常敏感;
-区域II:对大的距离H,温度测量对距离H的变化不是非常敏感。
区域I对应于现有技术中等温空间的实例。当距离H增加时,侧向辐射损失增加,降低了温度测量的准确度。换句话说,在区域I中的测量的稳定性是不足的,特别地由于带厚度的变化。
反之,在区域II中,温度测量是稳定的。本发明玻璃温度传感器3被放置在此区域II里。
因此,确定如下比率,使得传感器3被放置在区域II中:
Figure BDA0001792216970000091
其中,D是传感器3的下表面4a的最小特征距离,即,在被测表面(在这种情况下玻璃带2的上表面2a)上传感器3的下表面4a的投影的最小可测量尺寸;
H是基准面5和被测表面之间垂直测量的最小距离。
例如,当下表面4a是圆形并基本上平行于带2的上表面2a放置时,距离D对应于下表面4a的直径。
优选地,比例D/H为低于或等于0.9,理想地低于或等于0.5,以避免形成等温空间并避免现有技术中存在的问题,确保没有等温空间被建立。
传感器3是限制来自基准面5的导热损失的最优化设计。然而,为了改进由传感器3的温度测量的准确度,由传感器3测量的温度可以被校正以将这些导热损失考虑在内。
更具体地说,除从外表面4a,4b和4c,特别地经由柔性连接设备9,的传导和对流损失之外,从基准面5的导热损失可能在传感器3内通过其连接件发生,特别地通过测量设备6的连接件,和通过吸收热幅射的基准面5的侧面传导。
因此,传感器3的热平衡可以写为如下:
Qinab=Qemit+Qlosses (2)
其中:
Qinab为通过基准面5吸收的入射辐射通量;
Qemit为通过基准面5发射的辐射通量;
Qlosses为从传感器3的基准面5的总的导热损失流。
通过校正模块可以容易地评估导热损失流Qlosses,以提高传感器3的测量精度。为此目的,我们基于从玻璃温度传感器3读取的温度Tmea确定通过基准面5的发射流Qemit
Figure BDA0001792216970000101
Sref为基准面5的面积;
σ是玻耳兹曼常数;
ε是基准面5的总的半球辐射率。
通过传感器3测量的并考虑到导热损失校正的温度
Figure BDA0001792216970000102
现在可以按如下计算:
Figure BDA0001792216970000111
因此改进了传感器3的准确度。
例如,对于传感器3的给定设计,校正模块基于传感器3的基准面5和其外表面4a,4b和4c之间的温差确定导热损失流Qlosses。此温差可以通过另一传感器测量的玻璃温度传感器3环境或通过直接地测量外表面4a,4b和4c的温度而估算并在校正模块中进行考虑。从而导热损失流Qlosses用每个新的测量条件被重新计算。
或者,校正模块可以被直接关联到专属于传感器3的基于环境温度的导热损失系数,避免用每个新的测量条件计算导热。
为了考虑到玻璃表面反射现象校正温度测量,连续测量设备1可以包括额外的温度传感器30用于测量玻璃温度传感器3的环境温度。例如,额外传感器30具有额外的基准面35,相对于基准面5倾斜,为了不指向玻璃带2的上表面2a而是指向环境。例如,额外传感器30可以是类似于玻璃温度传感器3的设计,即除基准面35之外的外表面是绝热的。对一个实施方式来说,玻璃温度传感器3和额外传感器30具有至少一个组合的外表面,以使得玻璃温度传感器3和额外传感器30形成单个元件。玻璃温度传感器3的基准面5与额外基准面35之间是热绝缘的。例如,在基准面5和额外基准面35之间的空间可以填充有绝热材料。因此额外基准面35可以与基准面5相对形成。在这种情况下,额外传感器30的基准面35有利地是指向顶部101和冷却系统102。因此通过冷却系统102和广义来说通过生产单元100的顶部101发射的残余辐射被额外传感器30接收到且因此辐射通量是已知的。通过传感器3的温度测量可以因此通过校正模块来校正,该校正模块可以与用于校正考虑到来自基准面5的导热损失的温度的校正模块一样,考虑此辐射的反射到上表面2a上并且被玻璃温度传感器3接收,基于如下公式:
Figure BDA0001792216970000112
其中:
Figure BDA0001792216970000113
是通过额外传感器30的环境温度测量校正的温度;
Tmea是通过玻璃温度传感器3读取的温度;
Tenv是通过额外传感器30读取的温度;
em是玻璃的总的半球辐射率。
由于在浮法玻璃生产单元100中玻璃辐射率通常大于0.7或0.8,通过额外传感器30读取的环境温度Tenv的影响是低的。例如,对于具有1.5的折射率的玻璃,大约5毫米的厚度和400℃的温度,0.8的值的玻璃辐射率通常被接受((R.Gardon,“The emissivity oftransparent materials”,Journal of the American Ceramic Society,Vol.39,N°8,08/1956,278-287)。因此,不需要通过额外传感器30的显著测量精度。
我们注意到比率(5)通过玻璃辐射率em已经包括了由玻璃带2的上表面2a直接地发射的辐射的校正。因此,将通过额外传感器30测量的环境测量考虑在内的校正模块允许包括玻璃辐射率em并使得玻璃带2的温度被更准确地确定而不需要创建等温空间。
在通过创建等温空间测量玻璃温度的实例中,如文件WO2008000939和US4185982中所述,不可忽略的一部分辐射可以通过玻璃罩逸出。该损失减少辐射强度并因此影响温度测量精度。本发明的温度测量装置1降低了在由玻璃温度传感器3的温度测量时通过玻璃罩逸出的辐射的影响,因为在玻璃和传感器3之间没有目标的等温空间。
无论如何,基于WO2008000939,该损失可以将玻璃的光学特性和通过玻璃的辐射通量损失考虑在内通过使用温度测量的热计算方法而被校正。
根据传感器3的使用条件,上述的由传感器3测量的温度的不同校正可以作为组合或一个接一个地被应用。
例如,同时考虑导热损失并考虑环境温度校正的温度Tfinal可以通过如下公式得到:
Figure BDA0001792216970000121
对于玻璃带2的上表面2a的目标部分,应该确保玻璃温度传感器3测量此部分的温度。
玻璃温度传感器3具有捕获范围,其可以定义为是传感器3可以"看见"的。在理论上,当传感器3以如下方式定位:下表面4a基本上与玻璃带2的上表面2a平行时,投射到带2的上表面2a的该捕获范围对应于具有无限大半径的圆盘,即在玻璃带2的上表面2a上任一点发射的热幅射可以被传感器3看见。然而,辐射发射点距离传感器3的中心的垂直面越近且更具体地说距离基准面5的中心越近,被接收的辐射的强度越大。
介电材料例如玻璃发射强度随角度变化的辐射,这类似于朗伯表面(lambertiansurface)。更具体地说,带的上表面2a,被认为是平坦的,在给定的点发射强度随角度变化的类似于余弦的辐射。类似于黑体的基准面5根据定义是朗伯表面。
因此,基于公认的模型,两个朗伯表面基于余弦平方定律(cos2)交换辐射(Siegeland Howell,Thermal Radiation Heat Transfer,4th Edition,CRC Press,2001),在图6中给出了其说明。该定律反映了,基于在圆形发射表面上发射点的位置Y,由理论的点传感器接收的辐射的归一化强度In,即,认为当Y=0(即与点传感器在一条直线上)时,归一化强度In等于1。所讨论的点距离传感器越远(即,Y越大),其对由传感器接收的强度的贡献越低。因此我们可以对传感器定义锥形优势捕获范围,其中顶部对应于点传感器,并且其中基部对应于具有半径Y的圆盘12,对其给定了最小强度阈值In。更简单点说,在下面我们将优势捕获范围比作在被测表面上的投影,即,具有半径Y的圆盘12,如图3所示。捕获范围的圆盘12所确定的表面部分上的温度被认为是基本均匀的。
在玻璃生产单元100的情况下,随着玻璃带2的移动,以上对圆形的发射面的模型不适用。我们已经定义了其中发射面是具有已知宽度L和无限长度的玻璃的条B的实例,对此,在条上的温度是已知的并且超出条的边缘的温度是已知的。余弦平方定律模型更难以应用。然而,关联归一化强度In和位置Y的曲线的形状保持与图6类似。因此,在图7中,对于玻璃条的实例,四条曲线分别是表示为C1,C2,C3和C4,表明基于在被测表面上所讨论的发射点的位置Y的强度In,分别对于四个逐渐增大的距离H(即,曲线C1表示最小距离H的实例并且曲线C4表示最大距离H的实例)。
因此,对于相同的给定最小强度阈值In,当在基准面5和发射面之间的距离H增加时,传感器3的捕获范围圆盘的半径增加。换句话说,传感器3的基准面5距离被测条B的表面越远,超出条B的边缘的环境对传感器3接收的流的强度的贡献越大,以及因此测量越不准确。
因此,在对于条B以给定的精度阈值测定的温度、条B的宽度与基准面5和被测条B表面之间的距离H之间,有一定比例。
对于在浮法玻璃生产单元100的操作者,在玻璃条的测量温度和实际温度之间的可接受的差异在实践中被认为用于确定测量精度是否足够。在以下描述中,表述"可接受的精度阈值"是指对于能够与由传感器测量的温度和操作者确定的实际温度之间的差异相关联的物理参数的任何阈值。
在图7中的曲线源自符号运算的实例,其复杂性使得其难以应用至浮法玻璃生产单元100中的任何情况。因此,对于给定的可接受的精度阈值,开发了更多的可使用的方法以确定条B的宽度L和距离H的比例。
这些方法具有特别的优势:包括通过先前计算不容易实现的方面,并尤其是以下事实:对于具有不完全平坦的或非圆形的基准面5的特定设计的传感器,或者基于开口5a不是完全圆形的实例,由基准面5捕获的强度范围In也将是特定的。
为了清楚的目的,在下文中,用实例说明了推理过程,在该实例中,传感器3的基准面5是圆形的,在任何情况下其优势捕获范围被转化为被测表面上的圆盘12。根据基准面5的几何结构,这可以是不同的。例如,基准面5在纵向或横向方向上可以是椭圆形(oblong)的,使得被测表面上的优势捕获范围投影也是椭圆形的。
对于在玻璃带2的上表面2a上的条B的给定宽度L,最初应用(特别是适用于测量退火炉中玻璃带2的温度)是用于确定基准面5和玻璃带2的上表面2a之间的距离,即,玻璃带2之上的传感器3的位置,其在以下被称为H。
对于退火炉,玻璃带2被虚拟划分为宽度L的条B,对应于辐射区域的标准宽度。在玻璃带2上的条的数目通常是等于六,例如具有如下宽度,依次从带2的纵向边缘:495毫米,680毫米,850毫米,850毫米,680毫米和495毫米。
玻璃温度传感器3被分配给玻璃带2的每个条B,即,换句话说,对于给定的传感器3,可以认为,测量的温度仅对应于分配给它的条B的温度。分配给传感器3的条的宽度L因此由退火炉的结构固定。
结果,基于此最初应用,对于每个玻璃温度传感器3,对于确定的可接受的精度阈值或在实践中对于给定的温差,优势捕获范围的圆盘12的直径基本上等于被分配给它的玻璃带2条的宽度L。
因此对于条B的给定的宽度L,通过基于基准面5和被测表面之间的高度H确定由传感器3测量的温度,可以确定最大高度Hmax,超出该最大高度,不符合给定的精度阈值。
为了确定高度H和条B的宽度L之间的比率,考虑玻璃带2的代表性样品E。样品E由具有与用于温度测量的玻璃带2相同相关特性的材料形成,特别是:
-相同颜色;
-相同的表面条件;
-相同的辐射率。
在实践中,通过获取计划用于测量温度的玻璃带2的一部分并在实验室执行下列步骤,足以创建样品E。然而也可以在生产单元100中执行这些步骤,样品E直接地形成在玻璃带2上。作为第三选项,包括玻璃和玻璃温度传感器3的特性的详细数字辐射模型可以虚拟地进行这些实验。
使样品E达到一定温度使得至少在样品E的表面上具有已知宽度的条B’上,温度是已知的,并且超出条B’的边缘之外,温度是不同的。样品E上条B’的宽度类似于在玻璃带2的上表面2a上的条B的宽度L,且在下文中它也被称为L。
条B’可以对应于整个样品E,使得超出条B’的温度是环境的温度。然而,条B’可以位于样品E上。例如,条B’之外的样品E的温度低于条B’。样品E上条B’的温度和超出条B’的纵向边缘的温度之间的差异优选地是至少100℃,理想地至少200℃。这保证了在条B和条之外的区域之间足够的辐射强度差异,以使其更容易解释测量。
然而,通过在退火炉单元100中沿其它条的纵向边缘将条B区分开可以制造区别。实际上,在作为整体的玻璃带2上,认为温度差必须不超过40℃或30℃,或约束变成太显著且带2可以断裂。此外,带2的环境温度可以为约200℃,低于带2的温度。结果,尽管所讨论的条B被两个临近的条纵向地围绕,相比于其中所讨论的条B沿玻璃带2的纵向边缘设置且温度测量被环境影响的实例,温度测量较小地被相邻的条影响。因此,在考虑在两个邻近的条之间的玻璃带2的条B的情况下,代表性样品E可以使得超出样品E的条B’的纵向边缘的温度与条B’的温度相差约40℃且优选地约30℃。在考虑沿玻璃带2的纵向边缘设置玻璃带2的条B的情况下,代表性样品E可以是使得超出样品E的条B’的纵向边缘的温度与条B’的温度相差约200℃。此区别有助于将类似的条件再现为在对于样品E的玻璃生产单元100中出现的那些。
样品E的尺寸大于基准面5,使得基准面5可以被完全覆盖在样品E上的条B’中。在实践中,容易出现这种情况,因为样品E上的条B’的宽度L’对应于在在退火炉中定义的玻璃带2上的条B的标准宽度L,并因此相对于传感器3的尺寸来说是足够大的。对这里所介绍的实例来说,基准面5是基本上圆形的,并且下表面4a测量为20毫米宽。
放置传感器3使得基准面5直接地相对于样品E的上表面2'a,基本上在条B’的宽度的中心。然后对于基准面5和样品E的上表面2'a之间的不同距离,测量温度。当传感器3被放置在生产单元100中时,此距离类似于传感器3的基准面5和玻璃带2的上表面2a之间的距离H。此距离也被称为H。
对于样品E的条B’的至少三个宽度L,其在本文中可以对应于退火炉中的条B的三个宽度L1,L2和L3,根据传感器3的基准面5和被测表面之间的距离H测量温度,其中:
-L1=495毫米;
-L2=680毫米;
-L3=850毫米。
图10示出了获得的三条曲线。优选地,样品E的测量考虑了通过用额外传感器30测量环境温度的校正以及考虑导热损失的校正。
可接受的精度阈值在此处被转化为样品E的条B’的实际已知温度和测量温度之间的温差ΔT。对于条B’的给定宽度L,可以确定距离H的范围,为此传感器3提供具有可接受的+/-ΔT误差幅度的温度测量。
作为实例,考虑:
-ΔT为10℃,
-对于每个条,条温度和非条温度之间的差为200℃;
-0.8的玻璃辐射率;
-其中下表面4a的最小特征尺寸D是20毫米的传感器;
分别对于宽度L1,L2和L3中的每个,确定距离Hmin和相应的距离Hmax1、Hmax2和Hmax3,在此之间,通过传感器3的温度测量是可接受的,在本文所考虑的实例中:
-Hmin>20毫米
-Hmax1=105毫米
-Hmax2=150毫米
-Hmax3=195毫米
距离Hmin对应于如前所述的比率(1)D/H<1,使得玻璃温度传感器3处于区域II,排除了等温空间的实例。
因此,对于样品E上的条B’确定的距离Hmin和Hmax被转换为退火炉中玻璃带2的条B,以将分配给每个条B的传感器定位。更具体地说,知晓分配给传感器3的条B的宽度L,确定传感器3在玻璃带2的上表面2a的条B(其被分配给它用于以精度阈值提供温度测量,即对于测量具有可接受的误差幅度)上可以放置的高度H。
更一般地,连续测量设备1的传感器3被放置在退火炉里,基于被分配给它们的条B的宽度L和确定的可接受的精度阈值,使得它们的基准面5设置在确定的距离H处。
图11示出了用于退火炉的根据前述调节的连续测量设备1的实例。在此附图中,我们可以看到以下的示意图:退火炉100、玻璃带2、温度测量传感器3、在顶部101上的冷却系统102,以及退火炉轴A。传感器3都沿着相同的横向垂直面放置。对于指定为Z1,...,Z6的六个区域且对于ΔT为10℃,传感器3的示例性布局在以下表格中总结:
Figure BDA0001792216970000181
基于这里介绍的实例,传感器3有利地放置在先前发现的高度Hmax1,Hmax2,Hmax3以使得距离玻璃带2尽可能远,限制了如果带断裂被损伤的风险,并且使得可以更容易地使维修工具在传感器3下通过。
传感器3相对于玻璃带2的上表面2a的距离H的变化允许将它们的灵敏性分布图调节至调节区域的宽度。如果每个调节区域的条的宽度L需要比玻璃带2和冷却系统之间可能的高度更大的距离H,传感器3可以被放置在两个冷却部分之间的过渡区,沿退火炉在冷却器中具有间隔(interruptions)。因此,通过基于由分配给所讨论的条的传感器3在玻璃带2上的条的温度测量来调节冷却系统102,可以精确地调节辐射区域。
作为优势,将传感器3连接至退火炉100的顶部101的连接设备9可以包括金属链。
该解决方案特别地具有两个优点:
-在传感器3和顶部101之间的热传导被链连接之间的小接触表面所限制;
-传感器3可以自由移动,如果带2断裂,如果一部分玻璃碰撞它,降低了毁损它的风险。
在本发明中的溶液的一些优势如下所列:
-基准面5的凹面形状限制了对流现象对由玻璃温度传感器3的温度测量的影响;
-每个玻璃温度传感器3的距离H可以被调整到正确地捕获在退火炉中的每个辐射冷却区域;
-消除了区域调节的相互作用;
-对于每个区域发射强度的整体测量比用高温计进行的点测量更具代表性。
本文给出的用于测量玻璃带2的上表面2a温度的实例可以适于测量玻璃带2的下表面2b的温度。实际上,如已在介绍部分提及的,特别是对于退火炉100,玻璃带2通过与玻璃带2的下表面2b相接触的纵向地间隔的钢或陶瓷辊103被传输(图12)。在地面上,冷却器104放置在辊103下方并且被调节以使在两个带表面2a和2b之间的温度平衡。这些冷却器104可以以类似于上表面2a上的冷却器102的方式(但不一定是对称的)跨宽度被分开在各区域中。
在两个相邻的辊103之间的纵向空间在放置传感器3时必须被考虑。实际上,在一侧辊103在纵向方向上限制传感器3的优势捕获范围圆盘,并且在另一侧辊103接收并反射由带2的下表面2b发射的一些辐射,导致在辊103、传感器3的基准面5和带2的下表面2b之间的反射。因此,优选限制在辊103上反射的辐射的影响。为此目的,由于向下表面2b垂直发射的辐射具有更大的强度,已经确定的是,通过将传感器3的捕获范围圆盘的尺寸限制到两个相邻的辊103之间的最小纵向距离λ,此反射的辐射的影响在测量温度时可以被忽略。
因此,当两个相邻的辊103之间的最小距离λ小于在玻璃带2的下表面2b上的所讨论的条的宽度L时,传感器3的优势捕获范围的尺寸类似于两个相邻的辊103之间的最小距离λ。因此,对于确定的可接受的精度阈值,使用在图10中的图并考虑至宽度L的位置的距离λ,可以确定传感器3的基准面5和带2的下表面2b之间的距离H,以将传感器3在退火炉100中定位。
现在描述第二应用,具体地适用于锡浴单元,其中问题与退火炉不同。
在锡浴单元100的情况下,跨玻璃带2的宽度安装可调的冷却器。因此,没有预定义的冷却条。因此,希望以足够的分辨率(例如至少约0.5m)测量跨带2的整个宽度的温度分布,以准确地调节冷却器。然而,当前在锡浴中极少安装高温计以进行测量,特别地由于在这些单元中的顶部的复杂性。事实上,高温计需要跨单元顶部的连接,以保护电子设备免受高温。此外,高温计透镜必须被冷却--这导致锡蒸气凝结问题以及随后由于玻璃带上的锡点导致的缺陷。
因此,由于顶部的复杂性,期望将玻璃温度传感器3放置在水平支撑件105上,例如以穿过侧向开口的臂的形式,通过其传感器3被连接设备9悬挂在玻璃带2上固定的高度。结果,支撑件105上的传感器3被放置在玻璃带2的上表面2a之上相同的高度H。然后,必须找出传感器3的正确距离和正确数量来放置到支撑件上,从而获得以所需的分辨率对玻璃带2的上表面2a的整个宽度的温度测量。
用本发明的方法,对于每个传感器3对于固定的距离H,可以使用距离H和宽度L之间的比率以可接受的精度阈值来确定分配给传感器3的条B的宽度L。
为此目的,如前所述,形成玻璃带2的样品E。更具体地说,形成若干个样品E,对于每个样品E以不同的宽度在表面2'a上宽度B。
对特定传感器3,基准面5和样品E的上表面2'a之间的距离H是固定的并对所有的样品E都是相同的。传感器3类似于前述的传感器,特别是具有基本上圆形的基准面5和测量为20毫米宽的下表面4a。
然后记录对于每个距离H通过传感器3测量的温度。在图13中,基于条的宽度L对四个不同距离H来表示通过传感器3测量的温度:
-H1=50毫米;
-H2=100毫米;
-H3=150毫米;
-H4=200毫米。
这些距离H对应于在锡浴单元中的玻璃带2的上表面2a之上的传感器3的可能的位置。
可接受的精度阈值在此处被转化为样品E的条B’的实际已知温度和测量温度之间的温差ΔT。通过在图13中报告ΔT,可以确定对每个高度H的条B的宽度L,其可以被认为分配给传感器3。换句话说,对于特定玻璃温度传感器3和确定的高度H,对于以可接受的精度阈值由传感器3的圆盘12的优势捕获范围覆盖的分配给传感器3的条B,存在最小宽度L。
作为实例,考虑:
-ΔT为10℃,
-对于每个条,条温度和非条温度之间的差为200℃;
-0.8的玻璃辐射率;
-其中下表面4a的最小特征尺寸D是20毫米的传感器;
分别对于距离H1、H2、H3和H4中的每个,已经确定条B’的相应宽度L1、L2、L3和L4,超出该值,由传感器3测量的温度具有可接受的误差幅度,其中:
-L1=350毫米;
-L2=400毫米;
-L3=500毫米;
-L4=660毫米。
当然,对于可应用于锡浴中的玻璃带2的条B的宽度L,存在最大距离H,在该距离处,可以放置传感器3,并且超出该距离,温度测量时不正确的,即,不可能获得像图13中那些曲线一样以宽度L的值达到给定的ΔT的曲线。
在锡浴单元中,在玻璃带2的上表面2a和传感器3的基准面5之间的距离H是固定的。通过将对于样品E的条B’建立的最小宽度L转换给玻璃带2的上表面2a上的条B,具有宽度L的条B被分配给玻璃温度传感器3,为此,由传感器3测量的温度对于该条B而言是可接受并有代表性的。因此,我们推断在玻璃带2宽度方向上在两个相邻传感器3之间的最小距离δ以确保玻璃带2的整个上表面2a沿其宽度具有由传感器3测量的温度。
因此,例如,当距离H被固定在100毫米时,以相同的可接受的精度阈值和相同的并且相同的10℃ΔT,可以放置两个相同的相邻传感器3,使得它们中心之间(更具体地说在它们基准面5的中心之间)的距离δ为400毫米。
如果在两个相邻传感器3的中心之间的距离δ小于预先确定的最小宽度L,两个相邻传感器3的优势捕获范围重叠,这在其本身不影响测量,但是不必要地提高传感器的数目。
如果在两个相邻传感器3的中心之间的距离δ大于预先确定的最小宽度L,测量分辨力不是最佳的。事实上,传感器3彼此距离越远,分配给传感器3的玻璃带2的上表面2a上的条的宽度越大。在该条3上测量的温度是特征温度,它可以掩盖在该条内的温差,即,不真正表示条的温度。
因此,通过样品E预先确定的最小宽度L有助于以适合于锡浴单元的方式调节连续测量设备1,对于固定的距离H,通过确定传感器3的最小的所需数目以获得以最优分辨率对玻璃带2的上表面2a的整个宽度的温度测量。
当然,以在退火炉中的实例给出的第一应用可以在锡浴单元中实现,其中我们想沿着给定条B的宽度控制温度;相反地,当我们想获得条2的跨其宽度的温度分布时,以在锡浴单元中实例给出的第二应用可以在退火炉中实现。
与现有技术中致力于将传感器的基准面放置到距离玻璃带尽可能近或者甚至与玻璃带相接触相反,在本发明中,传感器3远离上表面2a,且不与带2接触。因此如果玻璃带2断裂,传感器3被损伤的风险被限制。此外,因为传感器3不接触玻璃带2,传感器3没有损伤带2的危险并可以用于测量在锡浴中玻璃带2的温度。对于适合的测量精度,比现有技术中更大的距离H还允许(如果需要)通过在传感器3之下传送工具使得操作者处理玻璃带2。最后,由于根据生产,玻璃带2的厚度不一定恒定,基于本发明确定的距离H是通常总是足以避免在传感器3和玻璃带2之间的任何接触。

Claims (13)

1.浮法玻璃生产单元(100),该生产单元包括连续测量设备(1)用于测量在纵向方向上不断移动通过生产单元(100)的玻璃带(2)的表面(2a,2b)的温度,测量设备(1)包括至少一个玻璃温度传感器(3),该传感器(3)具有下部外表面(4a),在该下部外表面(4a)形成至少一个所谓的基准面(5),传感器(3)的除基准面(5)之外的外表面(4)是绝热的,并且玻璃温度传感器(3)配备有用于其基准面(5)的温度测量设备(6),基准面(5)设置为与玻璃带的被测表面(2a,2b)相对且与被测表面(2a,2b)相距距离(H),其中下表面(4a)的最小特征尺寸(D)为使得最小特征尺寸(D)与基准面(5)和被测表面(2a,2b)之间的距离(H)的比例D/H为小于1。
2.权利要求1的浮法玻璃生产单元(100),其中所述生产单元是锡浴或退火炉。
3.权利要求1的浮法玻璃生产单元(100),其中测量设备(1)包括额外的温度传感器(30)用于测量玻璃温度传感器(3)环境的温度,并且其中测量设备(1)还具有用由额外传感器(30)测量的温度校正由玻璃温度传感器(3)测量的温度的组件。
4.权利要求3的浮法玻璃生产单元(100),其中额外的温度传感器(30)具有至少一个所谓的额外的外部基准面(35),额外传感器(30)的其它外表面是绝热的,并且额外传感器(30)装备有用于额外基准面(35)的温度测量设备。
5.权利要求4的浮法玻璃生产单元(100),其中额外传感器(30)的除额外基准面(35)之外的外表面与玻璃温度传感器(3)的除了基准面(5)之外的外表面结合,玻璃温度传感器(3)和额外传感器(30)形成单个元件,并且额外基准面(35)与基准面(5)相对设置。
6.前述权利要求中任一项的浮法玻璃生产单元(100),其中下表面(4a)包括通向由向内凹的基准面(5)确定的空间的开口(5a)。
7.前述权利要求1-5中任一项的浮法玻璃生产单元(100),其中最小特征尺寸(D)为20毫米宽,基准面(5)和玻璃带(2)上被测表面(2a,2b)之间的距离H大于20毫米。
8.前述权利要求1-5中任一项的浮法玻璃生产单元(100),还包括用于校正玻璃温度传感器(3)内的导热损失的组件。
9.调节连续测量设备(1)的方法,所述测量设备(1)用于测量在纵向方向上不断移动通过前述权利要求之一的浮法玻璃生产单元(100)的玻璃带(2)的表面(2a,2b)的温度,
对于每个测量设备(1)玻璃温度传感器(3),所述方法包括以下阶段:
/1/确定在生产单元(100)中对于由玻璃温度传感器(3)测量的温度的可接受的精度阈值;
/2/将玻璃温度传感器(3)基准面(5)与由玻璃带(2)的代表样品(E)的被测表面相对放置,从而直接接收由样品(E)的被测表面发射的辐射;
/3/确定由玻璃温度传感器(3)测量的温度和至少两个玻璃温度传感器(3)调节参数之间的比率,对于样品(E),通过固定这些参数之一并改变另一个,其中两个参数是:
·在传感器(3)基准面(5)和被测表面之间的距离(H);
·在样品(E)的被测表面上分配给玻璃温度传感器(3)的条(B’)的横向尺寸(L),分配给玻璃温度传感器(3)的条(B’)的实际温度是已知的,并且超出条(B’)的纵向边缘的温度与条(B’)的实际温度不同;
/4/两个玻璃温度传感器(3)调节参数(H,L)之一由生产单元(100)固定,由阶段/3/建立的比率,根据可接受的精度阈值,确定另一个参数(H,L);
/5/通过转化阶段/4/中对于玻璃带(2)样品(E)确定的调节参数(H,L)在玻璃生产单元(100)中安装玻璃温度传感器(3),以测量玻璃带(2)被测表面(2a,2b)的温度。
10.权利要求9的方法,其中在生产单元(100)内玻璃带(2)的被测表面(2a,2b)被虚拟划分为具有固定尺寸的条,每一条被分配给玻璃温度传感器(3),并且其中,对每一传感器(3),固定的参数是分配给玻璃温度传感器(3)的条(B)的横向尺寸(L),并且在阶段/4/中确定的参数是传感器(3)基准面(5)和被测表面之间的距离(H)。
11.权利要求9的方法,其中测量设备(1)在纵向方向上基本上在相同的垂直面上包括若干个玻璃温度传感器(3),并且其中,对每一玻璃温度传感器(3),固定的参数是基准面(5)和被测表面之间的距离(H),使得在阶段/4/中确定分配给每一玻璃温度传感器(3)的条(B)的横向尺寸(L),阶段/5/还包括用于确定在该面上两个相邻的温度传感器(3)之间的横向距离的操作,其中该距离为至少等于分配给该两个相邻的玻璃温度传感器(3)中每个的条的横向尺寸的一半的总和。
12.权利要求9至11中任一项的方法,其中测量设备(1)还包括用于测量玻璃温度传感器(3)环境的温度的额外的温度传感器(30),该方法还包括通过测量环境温度来校正在阶段/5/中由玻璃温度传感器(3)测量的玻璃带(2)表面(2a,2b)的温度的操作。
13.权利要求9至11中任一项的方法,还包括通过考虑传感器(3)内的导热损失来校正在阶段/5/中由玻璃温度传感器(3)测量的玻璃带(2)表面(2a,2b)的温度的操作。
CN201780015818.2A 2016-03-08 2017-03-02 包括连续的玻璃温度测量设备的浮法玻璃生产单元以及调节该测量设备的方法 Active CN108698879B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1651906 2016-03-08
FR1651906A FR3048692B1 (fr) 2016-03-08 2016-03-08 Installation de production de verre plat comprenant une installation de mesure en continu de la temperature du verre et procede de reglage d'une telle installation de mesure
PCT/EP2017/054928 WO2017153253A1 (fr) 2016-03-08 2017-03-02 Installation de production de verre plat comprenant une installation de mesure en continu de la temperature du verre et procede de reglage d'une telle installation de mesure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108698879A CN108698879A (zh) 2018-10-23
CN108698879B true CN108698879B (zh) 2021-08-24

Family

ID=56137446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780015818.2A Active CN108698879B (zh) 2016-03-08 2017-03-02 包括连续的玻璃温度测量设备的浮法玻璃生产单元以及调节该测量设备的方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3426613B1 (zh)
CN (1) CN108698879B (zh)
FR (1) FR3048692B1 (zh)
WO (1) WO2017153253A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7372601B2 (ja) * 2018-12-21 2023-11-01 日本電気硝子株式会社 ガラス板製造方法及びその製造装置
FR3097542B1 (fr) * 2019-06-19 2021-06-18 Saint Gobain Dispositif de refroidissement
CN112851087A (zh) * 2021-02-09 2021-05-28 河北光兴半导体技术有限公司 浮法玻璃生产用节能监控装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1121368B (de) * 1960-07-08 1962-01-04 Hans Trost Geraet zur beruehrungslosen Temperaturmessung an Oberflaechen von bewegten oder ruhenden Koerpern
US3464682A (en) * 1967-11-29 1969-09-02 Bickley Furnaces Inc Continuous kiln firing system
US3826636A (en) * 1969-01-04 1974-07-30 Floatglas Gmbh Channel for the conveyance of liquid glass
US3794477A (en) * 1972-06-09 1974-02-26 Ppg Industries Inc Glass sheet float apparatus with heat flux edge detector
GB1525233A (en) * 1975-09-22 1978-09-20 Rolls Royce Motors Ltd Temperature measurement apparatus
US4114444A (en) * 1977-01-05 1978-09-19 Ppg Industries, Inc. Measuring glass surface temperature during annealing
US4185982A (en) * 1978-06-07 1980-01-29 Ppg Industries, Inc. Method of measuring temperature of a sheet with a noncontacting-type pyrometer
FR2566121B1 (fr) * 1984-06-15 1987-05-22 Bertin & Cie Procede pour mesurer la temperature d'un element filiforme en defilement et dispositifs de mise en oeuvre du procede
US4687895A (en) * 1984-07-30 1987-08-18 Superwave Technology, Inc. Conveyorized microwave heating system
DE102005033776B4 (de) * 2005-07-15 2007-06-21 Eliog-Kelvitherm Industrieofenbau Gmbh Flachglasofen
DE102005055083B4 (de) * 2005-11-18 2018-10-25 Robert Bosch Gmbh Thermoelektrischer Sensor und Verfahren zur Herstellung
FR2897054B1 (fr) 2006-02-07 2008-03-14 Stein Heurtey Perfectionnements apportes aux etenderies de recuisson de verre plat.
FR2902881B1 (fr) * 2006-06-27 2008-11-21 Stein Heurtey Installation de production de verre plat avec equipement de mesure des contraintes,et procede de conduite d'une etenderie de recuisson de verre plat.
FR2902878B1 (fr) * 2006-06-27 2008-08-22 Stein Heurtey Installation de mesure de la temperature du ruban dans une etenderie de recuisson de verre plat,et procede de conduite d'une etenderie.
DE102007028976B9 (de) * 2007-06-23 2009-03-12 Schott Ag Floatbadwanne und Verfahren zur Herstellung von Flachglas
US20080314892A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-25 Graham Robert G Radiant shield
FI20135728L (fi) * 2013-07-03 2015-01-04 Taifin Glass Machinery Oy Menetelmä lasilevyn lämmittämiseksi ja lasinkarkaisu-uuni
JP2015098424A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 旭硝子株式会社 フロート板ガラスの製造設備
JP2015134690A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 旭硝子株式会社 フロートガラス製造方法、およびフロートガラス製造装置
JP2015151282A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 旭硝子株式会社 フロートガラス製造装置、およびフロートガラス製造方法
CN204454859U (zh) * 2015-03-24 2015-07-08 秦皇岛弘华特种玻璃有限公司 用于浮法玻璃锡槽的温度控制装置
CN105241915B (zh) * 2015-09-23 2018-08-21 中南大学 一种测试高温冶金渣性能的装置的应用方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3426613B1 (fr) 2024-07-31
FR3048692A1 (fr) 2017-09-15
CN108698879A (zh) 2018-10-23
WO2017153253A1 (fr) 2017-09-14
FR3048692B1 (fr) 2018-04-20
EP3426613A1 (fr) 2019-01-16
EP3426613C0 (fr) 2024-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4185982A (en) Method of measuring temperature of a sheet with a noncontacting-type pyrometer
CN108698879B (zh) 包括连续的玻璃温度测量设备的浮法玻璃生产单元以及调节该测量设备的方法
EP3433590B1 (en) Temperature measurement calibration in an additive manufacturing system
US11079283B2 (en) Temperature measurement system for furnaces
CN102519606B (zh) 红外测温目标体发射率测定方法
WO2015093930A1 (es) Sistema y método para calibración y caracterización de instrumentos de medición de temperatura por telemetría
JP2019068063A (ja) 基板の処理方法及び基板の処理装置
JP2007010476A (ja) 鋼板温度計測方法及び装置
US11454599B2 (en) Thermal conductivity measuring device, heating device, thermal conductivity measuring method, and quality assurance method
RU2447414C2 (ru) Установка для измерения температуры ленты в печи для отжига плоского стекла и способ работы печи для отжига
Murthy et al. Radiative Calibration of Heat Flux Sensors at NIST: An Overview
JP5761705B2 (ja) 温度標準用気体循環式温度可変恒温炉装置
JP2022068097A (ja) 金属帯の温度測定方法、金属帯の温度測定装置、金属帯の製造方法、金属帯の製造設備、及び、金属帯の品質管理方法
JP2005233790A (ja) 鋼板の温度測定方法および装置
KR101736596B1 (ko) 소재 온도측정장치
Oikawa et al. A compact high-emissivity variable-temperature blackbody furnace with carbon-nanotube coated bottom
US11591250B2 (en) Furnace for relieving stress from glass products
KR20200095454A (ko) 움직이는 스트립의 온도를 측정하는 방법 및 시스템
KR200206000Y1 (ko) 광 고온도계 및 열전대 겸용 교정관
RU2720819C1 (ru) Устройство для калибровки высокотемпературных термопар.
Kreider et al. Lightpipe proximity effects on Si wafer temperature in rapid thermal processing tools
JP5151675B2 (ja) 温度測定方法及び温度測定装置
KR101449019B1 (ko) 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치 및 이를 구비하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정방법
JP2022156276A (ja) 金属板の表面温度測定装置、焼鈍設備及び表面温度測定方法
Vitkovskii et al. Measurement of spectral directional emissivity of materials and coatings in the infrared region of spectrum

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant