CN112789246A

CN112789246A - 设有光纤的玻璃熔炉

Info

Publication number: CN112789246A
Application number: CN201980064500.2A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·布瓦内; 伊莎贝拉·卡波迪; 奥利维尔·西迪; 文森特·格莱兹; 让-盖尔·维勒美特
Original assignee: Saint Gobain Centre de Recherche et dEtudes Europeen SAS
Current assignee: Saint Gobain Centre de Recherche et dEtudes Europeen SAS
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2021-05-11
Also published as: JP7282870B2; RU2770207C1; FR3084661B1; MX2021001189A; WO2020025492A1; EP3830041A1; FR3084661A1; JP2021533343A; US20210310738A1; BR112021001762A2

Abstract

一种玻璃熔炉，包括：‑耐火部分，限定了热面(16_c)和与热面间隔开的冷面(16_f)，热面与熔融玻璃或者与接触熔融玻璃的气态环境接触，或预期与熔融玻璃或者与接触所述熔融玻璃的气态环境接触，和‑温度测量装置，包括：‑波导(12)，其包括具有至少一个温度传感器(22)的测量部分(20)，温度传感器被配置为响应于向波导中注入询问信号而发送响应信号；和‑询问器(14)，其连接至波导的输入端并被配置为将询问信号注入到所述输入端中，以响应于询问信号的注入而接收由传感器传输的响应信号(R_i)，从而分析接收到的响应信号并根据所述分析发送消息；在所述熔炉中，测量部分(20)夹在冷面和隔热层(18)之间延伸或者延伸穿过所述隔热层(18)。

Description

设有光纤的玻璃熔炉

技术领域

本发明涉及玻璃熔炉，其设有至少一个波导，该波导优选为光纤。

背景技术

读取玻璃熔炉中不同位置的温度使得可以检查玻璃熔炉的状态，特别是检测与热桥相对应的热点。通常通过热电偶来执行该读取。然而，由于测量次数有限，因此使用热电偶的实施非常耗时，并且无法允许连续监控整个结构。

可替选地，通过红外热成像法来测量温度，但是这仅在红外摄像机视觉上可到达的位置才是可能的，特别是，这排除了砖块的绝缘部分和熔炉的地板。

因此，需要一种解决方案，该解决方案有助于读取在结构上的多个点处的温度测量值，并允许连续且精确地监控其变化。

本发明的目的是至少部分地解决该需求。

发明内容

根据本发明，该目的是通过如下的玻璃熔炉来实现的，该玻璃熔炉包括：

-耐火部分，该耐火部分限定了热面以及与所述热面间隔开距离的冷面，所述热面与熔融玻璃接触或预期与所述熔融玻璃接触，或者所述热面与接触所述熔融玻璃的气态环境接触或预期与接触所述熔融玻璃的气态环境接触，和

-温度测量装置，包括：

-波导，该波导包括测量部分，该测量部分包括至少一个温度测量传感器，该温度测量传感器被配置为响应于向所述波导中注入询问信号而发送响应信号；和

-询问器，该询问器连接至所述波导的输入端，并且被配置为将所述询问信号注入至所述输入端中，以响应于所述询问信号的注入而接收由所述传感器返回的所述响应信号，以便分析接收到的响应信号并根据所述分析发送消息。

在一个优选的实施方式中，测量部分与所述冷面接触，并且优选地，抵靠该冷面延伸。

测量部分也可以部分地或完全地结合在耐火部分内。

如在说明书的其余部分中将更详细地看到的，波导是一种特别有效且实用的工具。特别地，可以将多个传感器合并至同一波导中，并且可以将多个波导连接至同一询问器。因此可以容易地构建测量点的网络。该网络可以保持在适当位置，以便进行连续测量。

根据本发明的熔炉还可以包括以下可选特征中的一个或多个：

-波导是光纤，优选地由玻璃或蓝宝石制成；

-传感器是布拉格光栅；

-波导的直径小于200微米；

-耐火部分是耐火砖块的组合件，特别是玻璃熔融槽的侧壁或底部；

-波导的测量部分包括多个所述传感器，优选地多于五个、多于八个、多于十个、优选地多于二十个传感器；

-传感器沿波导以规则的间隔布置；

-询问器被配置为根据对响应信号的分析来确定耐火部分的磨损水平和/或热面的温度和/或热面的温度变化；

-波导不渗透到耐火部分的内部；

-至少波导的测量部分夹在所述冷面和隔热层之间延伸、或在所述隔热层内延伸；

-隔热层由至少两个基本隔热层组成；

-至少波导的测量部分夹在所述隔热层的两个连续的基本隔热层之间延伸；

-至少波导的测量部分在所述隔热层的基本隔热层之一内延伸；

-冷面与热面相对，优选与热面基本上平行；

-波导具有纤维的总体形状，其测量部分优选地基本上是直线形的；

-波导的测量部分至少部分或甚至完全平行于热面和/或冷面延伸；

-测量部分夹在所述冷面和隔热层之间延伸；

-询问器和/或测量部分容纳在冷面或隔热层或基本隔热层上形成的隔室中，尤其是以凹部或“凹槽”的形式，或穿过耐火部分、隔热层或基本隔热层，优选地为管状孔的形式，该管状孔可以是直线形的或非直线形的，或者是盲孔的或完全贯通的；

-通过至少一个固定点将询问器和/或测量部分固定至耐火部分和/或(如果适用的话)固定至隔热层，所述固定点沿着测量部分具有一定的长度，该长度优选地大于1mm、大于3mm，和/或优选小于5cm、优选小于3cm、2cm、1cm或0.5cm；

-熔炉包括由所述波导的一组测量部分组成的片材，所述测量部分沿着弯曲或平坦的表面、优选平坦的表面、优选地沿着平行于热面和/或冷面的平面延伸；

-片材的所述测量部分彼此平行地延伸和/或交叉；

-所述片材的测量部分不交叉，并且优选地，测量部分彼此平行地延伸，同时彼此间隔开大于1cm、大于5cm、大于10cm、大于20cm，和/或小于100cm、小于80cm或小于50cm的距离；

-在测量部分之间的所有交叉中的至少一些交叉处，传感器布置在每个测量部分上；

-优选地，在测量部分之间的所有交叉中的多于50％、优选地多于80％、优选地多于90％、优选地100％的交叉处，每个测量部分具有传感器；

-在所述交叉处，所有测量部分彼此接触；

-在交叉点处相交的测量部分的数量大于两个、或者甚至大于三个或大于五个；

-熔炉至少包括第一片材和第二片材，优选地，第一片材和第二片材彼此平行地延伸；

-第一片材和第二片材之间的距离大于1cm、大于3cm、大于5cm和/或小于10cm；

-第一片材的所述测量部分彼此平行地延伸；

-第二片材的所述测量部分彼此平行地延伸，优选地沿与第一片材的测量部分的方向不同的方向延伸，所述方向之间的角度优选地大于45°、大于60°、大于80°，和/或小于120°、优选地小于100°；

-当在垂直于所述第一片材和第二片材中的至少一者的方向上观察第一片材和第二片材时，第一片材的所述测量部分与第二片材的所述测量部分相交，并且优选地，在所有交叉中的多于50％、优选地多于80％、优选地多于90％、优选地100％的交叉处，每个测量部分具有传感器。

-片材的传感器以一图案分布，优选以规则的图案分布，优选地形成正方形或矩形的网格；

-片材在地板下面或在地板的两个基本隔热层之间延伸；

-熔炉包括多个所述传感器，这些传感器可以沿垂直于热面的方向重叠地接触或不接触；

-波导的每一端连接至相应的询问器。

本发明还涉及一种用于读取与根据本发明的玻璃熔炉的耐火部分有关的测量值的方法，所述方法包括以下步骤：

a.制造根据本发明的玻璃熔炉；

b.控制询问器，使得询问器将询问信号注入波导的输入端并从传感器接收响应信号；

c.分析响应信号，以便根据所述响应信号确定信息，该信息特别是与传感器区域中耐火部分的温度有关的信息。

附图说明

通过阅读以下详细描述并通过查阅附图，本发明的其它特征和优点将变得更加明显，其中：

-图1以透视图示意性地示出了根据本发明的熔炉的一个优选实施方式的侧壁；

-图2(2a-2e)和图5示出了图1的侧壁的细节的横截面(图2a和图2b，图5)以及俯视图，其中示出了隔热层；

-图3(3a-3d)示出了在根据本发明的装置中使用的各种信号；

-图4示出了根据本发明的熔炉的侧壁上的光纤的布置。

在各个附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的构件。

具体实施方式

定义

“耐火部分”是指由耐火材料制成的熔炉的元件。耐火部分可以是砖块，也可以是砖块的组合件，例如特别是通过铸造形成的地板或者槽的侧壁。耐火部分通常由熔融材料或由烧结材料制成。传统上，隔热层覆盖耐火部分的冷面以限制热交换。

传统上，玻璃熔炉的耐火部分的“厚度”是沿垂直于其热面的方向测量的尺寸。例如，对于与熔融玻璃接触的槽侧面砖块，在基本上水平的方向上朝向熔融玻璃浴测量厚度。对于地板，厚度是沿竖直方向测量的。

“热面”是耐火部分的暴露于熔炉的包含熔融玻璃或预期包含熔融玻璃的空间的表面。热面可以与熔融玻璃和/或与在熔融玻璃上方延伸的气态环境接触，或预期与熔融玻璃和/或与在熔融玻璃上方延伸的气态环境接触。因此，热面是耐火部分的经受或预期经受最高温度的表面。玻璃熔融槽的侧壁的砖块的所有热面也可以通过引申被称为“热面”。地板的上表面也可以称为“热面”。

除非另有说明，否则“深度”是朝向耐火部分的内部垂直于热面测量的。

为了清楚起见，使用形容词“热”。在熔炉投入使用之前，“热”面是指投入使用后待承受的最高温度。

“冷面”是耐火部分的不暴露于容纳熔融玻璃或预期容纳熔融玻璃的熔炉的空间的表面，也就是说，该表面通过耐火部分的材料与该空间隔离。与热面相对的冷面是距所述空间最远的面。通常，与热面相对的冷面是在使用中经受或预期经受最低温度的面。冷面可以平行于热面。

“波导”是指不同于耐火部分的用于引导电磁波、特别是可见频率的波的任何装置。

当测量部分基本上完全在层(隔热层，基本隔热层，炉罩的耐火部分)内或在两个层之间延伸时，其在所述层内或所述两个层之间“延伸”。

为了评估两个测量部分是否交叉，优选地垂直于热面观看这些测量部分。

“包括”、“具有”或“包含”应当以广义的非限制性方式来解释。

详细描述

通常，玻璃熔炉的外壳包括耐火部分和与耐火部分的冷面相邻的隔热层18，该隔热层预期限制通过在熔炉的内部和外部之间的传导的热交换。

因此，耐火部分构成从熔炉的内部开始的外壳的第一层。耐火部分可以构成槽的壁或地板。

耐火部分通常由砖块的组合件组成。这些砖块通常采用耐火板的形式来形成地板。可以使用在传统的玻璃熔炉中使用的任何耐火砖块，该耐火砖块可能是平板状的。特别地，每个砖块可以由熔融材料制成。

耐火部分(特别是砖块)可以由重量占耐火部分重量的90％以上的材料构成，该材料由选自ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂、Cr₂O₃、Y₂O₃和CeO₂组成的组的一种或多种氧化物构成。该材料优选包含大于90％的ZrO₂、Al₂O₃和SiO₂。在一种实施方式中，该材料是AZS(也就是说，优选为熔融的产品，其重量的主要成分为Al₂O₃、ZrO₂和SiO₂)并且具有大于15％的ZrO₂，优选地为26％至95％的ZrO₂。该材料的组成通常为总计大于90％、优选大于95％：26％至40％的ZrO₂；40％至60％Al₂O₃；5％至35％的SiO₂。玻璃相约占5％至50％，优选为10％至40％。优选地，该玻璃相是硅酸盐相，其Na₂O的重量比低于20％，优选地低于10％和/或Al₂O₃的重量比低于30％。

通常，所有百分比均基于氧化物的重量计。优选地，耐火氧化物占耐火砖块的重量的大于90％，优选地大于95％，优选地大于98％。

优选地，耐火部分由耐高于500℃，甚至600℃，或者甚至1000℃或甚至1400℃的温度的材料制成。

在图1的实施方式中，根据本发明的玻璃熔炉包括以耐火砖块10的组合件形式的熔炉耐火部分、波导(在这种情况下为光纤12)和第一询问器14₁。耐火砖块的组合件可以是玻璃熔炉槽的侧壁，但是本发明不限于这种侧壁。图1示出了具有四个竖直平面的侧壁。

侧壁的形状没有限制。

在所示的实施方式中，侧壁由呈大致长方体形状的耐火砖块组成，并限定了热面16_c和与热面16_c相对的冷面16_f。

隔热层18(未在图1中示出)被布置成抵靠耐火部分的冷面，优选地抵靠侧壁或地板的冷面。特别地，隔热层可以环绕熔炉的玻璃熔融槽的侧壁或者在地板的冷面的整个表面下方延伸。

优选地，隔热层18的厚度大于10cm，优选地大于20cm，优选地大于30cm。

隔热层18可以是一体式的，特别是当耐火部分是地板时。特别是，隔热层18可以由在构成地板的平板下方延伸的一层混凝土构成。有利地，隔热层18因此可以具有密封功能。

可替选地，隔热层可以是多个隔热砖块的组合件，或者优选地是多个基本隔热层的组合件，隔热层本身可以是砖块的组合件。

图5示出了例如多个相邻的基本隔热层18₁、18₂的组合件。

为了清楚起见，在本说明书中对“基本隔热层”和“隔热层”进行区分。“隔热层”可以由单层或由多个“基本隔热层”组成。

隔热层18可以由单一材料制成的层组成。优选地，基本隔热层18具有小于1.3W.m^-1.K^-1或甚至小于1.0W.m^-1.K^-1的热导率。

在一个实施方式中，隔热层18由硅铝质耐火材料，特别是粘土制品组成。

隔热层18可以由多种不同的材料组成。特别地，它可以通过并置由不同材料制成的多个基本隔热层18₁、18₂而形成。

优选地，最后一个基本隔热层，即相对于熔炉内部的最外层，具有小于1.3W.m^-1.K^-1或甚至小于1.0W.m^-1.K^-1的导热率。可以使用所有常用的隔热材料。紧邻冷面的一个或多个基本隔热层可以由占其重量90％以上的一种或多种选自ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂、Cr₂O₃、Y₂O₃和CeO₂的氧化物组成的材料组成。该材料优选包含大于90％的ZrO₂+Al₂O₃+SiO₂。

在一个实施方式中，至少一个基本隔热层由硅铝质耐火材料，特别是粘土制品组成。当耐火部分是地板时，该材料通常为耐火混凝土的形式，特别是基于AZS晶粒的耐火混凝土，特别是基于电熔AZS晶粒的耐火混凝土。由该材料构成的一个或多个基本隔热层相对于熔融玻璃提供密封功能。

基本隔热层中的至少一个可以由硅铝质耐火材料，特别是粘土制品组成。

光纤和传感器

光纤12优选地由玻璃或蓝宝石制成。由蓝宝石制成的光纤非常适合高温区域。

优选地，光纤具有小于200μm、优选小于150μm的直径。有利地，光纤的存在基本上不影响隔热层18的有效性。

光纤12在近端12_p和远端12_d之间延伸。光纤12的近端12_p或“输入端”连接到第一询问器14₁。

远端12_d可以是自由的或连接到第二询问器14₂。

称为“测量部分”20的光纤12的一部分延伸到耐火部分中，或者优选地，与耐火部分的表面接触，优选地抵靠在冷面16_f上。测量部分是承载预期读取温度的传感器的部分。其余的光纤用于传输信号，特别是在一个或多个询问器与测量部分之间传输信号。

通过优选地由耐火水泥制成的一个或多个固定点21将测量部分20固定至耐火部分，每个固定点沿着光纤的长度优选地小于5cm，小于3cm，小于2cm，小于1cm或小于0.5cm。

在一个实施方式中，在环境温度下，测量部分20在两个固定点之间不是直线形的。优选地，两个连续的固定点之间的光纤的长度大于所述固定点之间的距离的1.05倍，优选地大于1.1倍，和/或优选地小于1.5倍，优选地小于1.4倍，优选地小于1.3倍。因此，有利地，光纤可以适应其固定到的耐火部分中的尺寸变化。

测量部分20包括一个(优选地多个)传感器22_i，索引“i”表示标识该传感器的数字。沿着光纤12的两个连续的传感器22_i之间的距离可以是恒定的或可变的。优选地该距离小于50cm、30cm、20cm、10cm、5cm，或者甚至小于3cm或1cm。由此提高了询问器提供的信息的精度。

优选地，传感器(优选地每个传感器)是光纤的结构的局部修改，其反射从询问器接收的信号的至少一部分。

在一个实施方式中，光纤包括多个传感器，每个传感器反射询问信号I的一部分并且允许另一部分通过，使得询问信号I可以到达布置在下游的一个或多个其他传感器。每个操作传感器因此对询问信号作出响应，这使得可以使用单根光纤从耐火部分的不同区域获得信息。

为了确定响应信号的来源，询问器可以使用发送询问信号的时间与接收到响应信号的时间之间的差。

如图3中所示，每个传感器还可以仅反射询问器14注入的询问信号I(在图3a、图3b和图3c中，“P”表示信号强度)的频谱的一部分频谱(图3a中的频率λ)。因此，仅分析接收到的信号的频率就可以确定响应信号的来源。因此，在图3b中，每个传感器22_i返回了以其特定的频率λ_i为中心的频率频谱。因此，询问器可以推断出以频率λ_i为中心的峰值来自传感器22_i。

优选地，传感器被配置为返回根据温度修改的响应信号。

传感器22_i(优选地每个传感器22_i)是布拉格光栅。

带有布拉格光栅的光纤在玻璃熔炉以外的应用中是已知的。

响应于询问器14经由光纤的近端注入的询问信号I，每个布拉格光栅22_i返回对其特定的响应信号R_i。有利地，布拉格光栅因此可以用作用于检测布拉格光栅经受超过阈值的温度、即引起其破坏的情况的发生的装置。因此，定向成远离耐火部分的热面移动的光纤的多个布拉格光栅使得可以分阶段测量该耐火部分的磨损。

布拉格光栅还具有发送响应信号的优点，该响应信号取决于它所经受的温度。具体地，每个布拉格光栅在其特定的波长下充当光学反射器。然而，布拉格光栅的加热导致该波长改变。当然，确定各个布拉格光栅所特有的波长，以便避免在响应信号的起点处布拉格光栅的任何模糊性。在识别出该起源的布拉格光栅之后，询问器可以确定波长的变化，或者以等效方式确定频率的变化，以便确定起源的布拉格光栅的温度或该温度的变化。

图3c示出了传感器是布拉格光栅的优选的特定情况。响应于询问信号，传感器可以分别返回以环境温度下的频率λ_i为中心的响应信号(图3b)和相对于频率λ_i偏移的频率λ_i’的响应信号，该偏移取决于传感器22_i的温度。在图3c中，以频率λ_i为中心的峰被示为虚线，并且以频率λ_i’为中心的峰被示为实线。

带有布拉格光栅的光纤的使用特别有效。具体地，这种光纤不笨重，可以并入多个布拉格光栅，因此用于测量不同位置的温度，不受电磁环境的影响，并且通常由玻璃制成，如果玻璃被破坏的话不会污染熔融玻璃浴。

因此，布拉格光栅可以用作测量局部温度或该温度的变化的装置。

波导的布置

光纤的测量部分可以基本平行于热面延伸。当耐火部分是槽的侧壁时，光纤的测量部分可以特别地在槽的高度方向上延伸，优选地基本上竖直地延伸，更优选地沿着槽的整个高度延伸，如在图1中所示。

优选地，存在光纤网络，优选地为一组或多组光纤的形式，其测量部分是平行的(图1和图4)，例如为两组光纤32和34的形式，其测量部分成直角定向，如图4所示。

为了清楚起见，在图1中仅详细示出了一根光纤12。

优选地，传感器的密度为多于3个/每平方米耐火部分热面，优选地多于10个/每平方米耐火部分热面，优选地多于50个/每平方米耐火部分热面，优选地大于100个/每平方米耐火部分热面。

在一个实施方式中，光纤网络优选地以规则的方式一直围绕槽的侧壁延伸，使得所述光纤的布拉格光栅优选地以基本上均匀的方式分布。

优选地，光纤的测量部分以一张或多张(特别是平坦的)片材的形式延伸。

在一个实施方式中，在光纤之间的交叉处，将传感器布置在每根光纤上。因此，传感器网络具有冗余性。

有利地，冗余使得可以通过比较叠置的传感器提供的测量值来检查叠置的传感器是否正确地工作。

一些光纤可以布置在不同的深度处，特别是以叠置的光纤片材的形式。深度通常是从热面垂直于热面测量的。

叠置的片材的数量没有限制，并且片材的密度可以多于一个片材/每10cm厚度的耐火部分(在深度方向上测量)、甚至多于两个片材/每10cm厚度的耐火部分。

在一个优选的实施方式中，测量部分至少部分地、优选地完全地在耐火部分的外部延伸，并且优选地抵靠其冷面延伸。测量部分可以特别地夹在槽的侧壁和隔热层18之间，与侧壁的冷面接触(图2c和图2d)。

优选地，测量部分被容纳在凹部23(图2c)中，优选地是凹槽，该凹部23形成在侧壁的冷面或隔热层18的热面中，或者在基本隔热层的一个面中，优选地以免从那里突伸出来。

测量部分20也可以穿过隔热层18(图2e)。

在一个优选实施方式中，测量部分夹在所述隔热层18的两个连续的基本隔热层之间延伸，如图5所示。该实施方式对于增加测量部分的使用寿命特别有利，同时允许可靠的测量。

特别地，测量部分可以在隔热层内或在单个基本隔热层内延伸，也就是说，仅在该层内延伸。

在一个实施方式中，测量部分20至少部分地、优选地完全地在耐火部分内延伸。当耐火部分是砖块，例如熔炉槽的侧砖块时，该实施方式非常适合。

可以使用各种技术将测量部分结合到耐火部分中。

在一个实施方式中，在测量部分周围形成耐火部分或隔热层18或基本隔热层。然而，光纤的耐热性受到限制。因此，该方法非常适用于通过烧结，特别是通过低温烧结，通常是在保持温度低于1200℃的条件下烧结来制造耐火部分或隔热层18或基本隔热层的情况。这种方法尤其可以包括以下步骤：

a)布置光纤，使得测量部分延伸到模具中；

b)制备起始原料并将所述起始原料引入模具中以使得所述测量部分被嵌入其中，并且可选地压缩起始原料以获得预成型体；

c)优选在400℃至1200℃之间的温度下烧结预成型体。

有利地，这种方法允许测量部分与耐火部分或隔热层18或所述基本隔热层之间的紧密接触，这允许良好的热交换。

在一个实施方式中，在制成耐火部分或隔热层18或基本隔热层之后，将光纤分别插入在所述耐火部分或所述隔热层18或所述基本隔热层中形成的隔室中。隔室优选是细长的孔，该孔可以是直线形的或非直线形的，或者是盲孔的或全部贯穿，并且优选地具有与光纤的内径基本相同的内径，但是可以稍微更大一些以允许插入光纤。

在一个实施方式中，优选为盲孔的隔室在厚度方向上不穿过耐火部分或所述隔热层18或所述基本隔热层。因此，在插入到隔室中之后，远端12_d不会从所述耐火部分或所述隔热层18或所述基本隔热层中出来。

在另一个实施方式中，隔室在两个面之间，优选在两个侧面之间(当耐火部分是砖块时，相邻砖块的面对面)或在耐火部分的上表面和下表面之间穿过耐火部分。

隔室还可在隔热层18或所述基本隔热层的两个大面之间穿过隔热层18或所述基本隔热层。

优选地，隔室的外径与光纤的直径之间的差小于光纤的直径的20％，优选地小于光纤的直径的10％。

隔室可以根据包括以下步骤的方法来制造：

a’)在模具内布置导线；

b’)在模具中形成耐火部分；

c’)拆下导线，留下隔室。

特别地，在步骤b’)中，可将熔融材料浴倒入模具中，以产生熔融制品。

导线可以延伸通过模具，以便在从制成的耐火部分、隔热层或基本隔热层中去除之后，形成盲孔或通孔。

例如，导线可以由钼制成。优选地，导线覆盖有不粘涂层，该涂层有利于将其分别从耐火部分或隔热层或基本隔热层去除。

有利地，当耐火部分由熔融材料制成时，耐火部分在其冷却期间收缩，这有利于导线的潜在剥离。

导线也可以是“牺牲的”，也就是说，由在制成耐火部分或隔热层或基本隔热层之后导线可由可毁坏的材料制成，在该耐火部分或隔热层或基本隔热层中例如机械地或通过化学侵蚀布置该导线。

询问器

每个询问器通常都包括收发器26和控制模块28(图1)。

收发器26适合于将询问信号I(例如光信号)作为输入发送到光纤12，并且适合于接收从一个或多个传感器22_i接收的一个或多个响应信号R_i。

控制模块28通常包括处理器和存储器，计算机程序被加载到该存储器中。使用该计算机程序，处理器可以控制询问信号的传输并分析接收到的信号，以便识别已响应的传感器的信号。

优选地，当传感器是布拉格光栅时，计算机程序使得能够测量由布拉格光栅的局部温度引起的频移，并因此相对于先前的测量来评估温度和/或温度变化，以及然后发送包含有关此评估的信息的消息M。该消息可以被发送到中央计算机和/或被呈现给操作员，例如在屏幕上和/或通过激活光和/或通过发射声音信号。

每个询问器优选地被布置成与耐火部分的热面间隔开距离，更优选地与耐火部分的冷面间隔开距离。它可以特别地布置在耐火部分的冷面和隔热层18的热面之间，并与耐火部分的冷面接触。

在一个实施方式中，每个询问器在隔热层18的外部，即在隔热层的与隔热层的热面相对的冷面侧上。有利地，询问器因此被很好地保护免受高温。

优选地，第一询问器14₁和第二询问器14₂布置在每根光纤的输入端和输出端，即分别布置在它们的近端12_p和远端12_d。为了清楚起见，在图1和图4中仅示出了第一光纤的第一询问器14₁和第二询问器14₂。

因此，第二询问器接收由第一询问器注入的询问信号I的未被光纤的各个传感器反射的部分。例如，如果光纤仅包括三个传感器，并且如果询问信号和响应信号是图3a和图3b的信号，则第二询问器接收图3d所示的信号。

因此，两个询问器具有使得可以识别已做出响应的传感器的信号，从而可以评估每个传感器的温度或温度变化。

第二询问器还可以发送询问信号。

特别是，如果光纤损坏，使得第一询问器发出的信号无法到达第二询问器，例如由于光纤已断裂，则第一询问器不再从断点下游的传感器、即位于在断点和第二个询问器之间的传感器接收任何信息。然后，第二询问器可以通过注入询问信号并分析由这些下游传感器返回的信号来询问这些下游传感器。第一询问器可以通过注入询问信号并通过分析由这些上游传感器返回的信号来继续询问上游传感器。因此，传感器的破坏对光纤的操作具有有限的影响。

两个询问器的存在有利地使得在光纤断裂的情况下可以获得与断点区域的任一侧上的传感器有关的信息。因此，它提高了设备的稳健性。

现在，很明显的是，本发明提供了一种解决方案，其使得可以精确且实时地评估玻璃熔炉中的大量温度。

当然，本发明不限于所描述和示出的实施例方式，仅以举例说明的方式提供。

特别地，本发明不限于作为波导的光纤。由玻璃制成的光纤是优选的，因为它排除了污染熔融玻璃的风险。然而，可以设想其他波导。优选地，波导采用纤维的形式，纤维的直径优选小于200微米。

适用于光纤并在本说明书中描述的所有特征均适用于另一种类型的波导。

用于耐火部分或隔热层或基本隔热层的波导的数量，连接到询问器的波导的数量以及耐火部分、隔热层或所述基本隔热层的形状没有限制。多个波导可以连接到同一询问器。

砖块的热面不必与熔融玻璃浴完全接触。它甚至可能不与熔融玻璃接触，而仅暴露于该浴上方的气体环境中。

本发明也不仅限于玻璃熔炉的槽。耐火部分可以是例如进料器，上部结构部件(间隙砖、拱顶石等)，成形部件(唇部等)或喉部砖块。

Claims

1.一种玻璃熔炉，包括：

-耐火部分，所述耐火部分限定了热面(16_c)以及与所述热面间隔开距离的冷面(16_f)，所述热面(16_c)与熔融玻璃接触或预期与所述熔融玻璃接触，或者所述热面(16_c)与接触所述熔融玻璃的气态环境接触或预期与接触所述熔融玻璃的气态环境接触，和

-温度测量装置，所述温度测量装置包括：

-波导(12)，所述波导(12)包括测量部分(20)，所述测量部分(20)包括至少一个温度测量传感器(22_i)，所述温度测量传感器(22_i)被配置为响应于向所述波导中注入询问信号而发送响应信号；和

-询问器(14)，所述询问器(14)连接至所述波导的输入端并被配置为将所述询问信号(I)注入到所述输入端中，以响应于所述询问信号的注入而接收由所述传感器返回的所述响应信号(R_i)，从而分析接收到的所述响应信号并根据所述分析发送消息；

在所述熔炉中，所述测量部分(20)夹在所述冷面和隔热层(18)之间延伸，或者延伸穿过所述隔热层(18)。

2.如权利要求1所述的熔炉，其中，所述测量部分(20)被容纳在所述冷面上形成的隔室中和/或容纳在与所述冷面接触的所述隔热层(18)上形成的隔室中和/或容纳在与所述冷面接触的所述隔热层(18)中形成的隔室中。

3.如前述权利要求中任一项所述的熔炉，其中，所述隔热层(18)包括两个基本隔热层(18₁，18₂)，所述测量部分(20)在所述两个基本隔热层之间延伸或在所述两个基本隔热层中的一者中延伸。

4.如前述权利要求中任一项所述的熔炉，其中，所述测量部分(20)通过至少一个固定点(21)固定至所述耐火部分和/或所述隔热层(18)，所述固定点沿所述测量部分具有小于5cm的长度。

5.如紧邻的前一项权利要求所述的熔炉，其中，两个连续的固定点之间的光纤长度大于所述两个连续的固定点之间的距离的1.05倍。

6.如前述权利要求中任一项所述的熔炉，其中，所述波导是光纤，并且所述传感器是布拉格光栅。

7.如紧邻的前一项权利要求所述的熔炉，其中，所述波导具有小于200微米的直径。

8.如前述权利要求中任一项所述的熔炉，其中，所述耐火部分是玻璃熔融槽的侧壁，或者是地板，或者是进料器，或者是上部结构部件，或者是成型部件，或者是喉部砖块。

9.如前述权利要求中任一项所述的熔炉，包括由所述波导的一组测量部分组成并且沿平行于所述热面和/或所述冷面的表面延伸的片材。

10.如紧邻的前一项权利要求所述的熔炉，其中，所述熔炉包括玻璃熔融槽，所述玻璃熔融槽包括侧壁和地板，并且所述片材围绕所述玻璃熔融槽的侧壁，和/或所述片材延伸至在所述地板下方延伸的混凝土层。

11.如紧邻的前两项权利要求中任一项所述的熔炉，其中，所述片材中的传感器的密度大于3个传感器/每平方米所述耐火部分的热面。

12.如紧邻的前三项权利要求中任一项所述的熔炉，包括彼此平行地延伸的第一片材和第二片材，所述第一片材和所述第二片材之间的距离大于1cm，当沿垂直于所述第一片材和所述第二片材中的至少一者的方向观察所述第一片材和所述第二片材时，所述第一片材的所述测量部分与所述第二片材的所述测量部分相交，在所述第一片材和/或所述第二片材中，在多于50％的相交处布置传感器。

13.如紧邻的前四项权利要求中任一项所述的熔炉，其中，在测量部分之间的每个交叉处，在每个测量部分上布置传感器。

14.如前述权利要求中任一项所述的熔炉，包括沿着垂直于所述热面的方向重叠的多个所述传感器，所述传感器可以接触或不接触。

15.如前述权利要求中任一项所述的熔炉，其中，所述波导的每个端部连接至各自的询问器。