WO2015082836A1 - Method for measuring the temperature of a glass - Google Patents

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Florent Michel
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Abstract

This contact-free method for measuring the temperature of a glass having a given composition containing iron comprises steps that involve: (a) irradiating the glass with radiation making it possible to observe an absorption band of the glass in the spectral band 300 nm to 900 nm, and measuring the position of the absorption edge of the glass in this spectral band; (b) determining the temperature of the glass by using a reference curve giving, for the given glass composition, the change in the position of the absorption edge of the glass in at least a part of the spectral band 300 nm to 900 nm depending on the temperature.

Description

PROCÉDÉ DE MESURE  MEASURING METHOD
DE LA TEMPÉRATURE D'UN VERRE  TEMPERATURE OF A GLASS
La présente invention a trait à un procédé de mesure sans contact de la température ou du rédox d'un verre. The present invention relates to a non-contact measurement method of the temperature or redox of a glass.
Il est connu de mesurer la température d'un verre par des méthodes sans contact utilisant le rayonnement infrarouge émis par le verre. Une méthode classique est, notamment, l'utilisation d'un pyromètre infrarouge, qui détermine la température par quantification de l'énergie radiative émise par le verre dans l'infrarouge. L'obtention de la température du verre à partir de l'énergie radiative infrarouge détectée nécessite la connaissance de l'émissivité du verre. Or, l'émissivité est une grandeur mal connue, qui est difficile à mesurer, en particulier lorsqu'on n'est pas à température ambiante. De plus, la détection du rayonnement infrarouge émis par le verre est perturbée par les rayonnements infrarouges parasites émis par tous les corps chauds situés à proximité du verre, tels que les parois d'un four dans le cas d'un verre en fusion, ou des surfaces environnantes dans le cas d'un vitrage. Il est donc difficile d'accéder à une mesure fiable de la température d'un verre par des méthodes utilisant le rayonnement infrarouge.  It is known to measure the temperature of a glass by non-contact methods using the infrared radiation emitted by the glass. A conventional method is, in particular, the use of an infrared pyrometer, which determines the temperature by quantifying the radiative energy emitted by the glass in the infrared. Obtaining the temperature of the glass from the detected infrared radiative energy requires knowledge of the emissivity of the glass. However, emissivity is a poorly known quantity, which is difficult to measure, especially when it is not at ambient temperature. In addition, the detection of the infrared radiation emitted by the glass is disturbed by the parasitic infrared radiation emitted by all the hot bodies situated near the glass, such as the walls of an oven in the case of a molten glass, or surrounding surfaces in the case of glazing. It is therefore difficult to access a reliable measurement of the temperature of a glass by methods using infrared radiation.
Par ailleurs, il est délicat de mesurer le rédox d'un verre par une méthode sans contact. Le rédox d'un verre est défini comme étant le rapport entre la teneur pondérale en FeO (fer ferreux) et la teneur pondérale en oxyde de fer total (exprimé sous la forme Fe2Û3).  In addition, it is difficult to measure the redox of a glass by a contactless method. The redox of a glass is defined as the ratio of the weight content of FeO (ferrous iron) to the weight content of total iron oxide (expressed as Fe2O3).
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un procédé permettant de mesurer sans contact la température ou le rédox d'un verre, de manière fiable, simple et rapide, qu'il s'agisse d'un verre liquide, par exemple un verre en fusion dans un four, ou d'un verre solide, par exemple un vitrage de bâtiment ou un verre en cours de formage.  It is these drawbacks that the invention intends to remedy more particularly by proposing a method for measuring without contact the temperature or the redox of a glass, reliably, simply and rapidly, whether a liquid glass, for example a molten glass in an oven, or a solid glass, for example a building glazing or a glass being formed.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de mesure sans contact d'une première caractéristique, parmi la température et le rédox, d'un verre ayant une composition donnée contenant du fer et ayant une valeur donnée de sa deuxième caractéristique parmi la température et le rédox, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes dans lesquelles : For this purpose, the subject of the invention is a non-contact measurement method of a first characteristic, among the temperature and the redox, of a glass having a given composition containing iron and having a given value of its second characteristic among the temperature and the redox, characterized in that it comprises steps in which:
(a) on irradie le verre avec un rayonnement permettant l'observation d'une bande d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm, et on mesure la position du front d'absorption du verre dans cette bande spectrale ;  (a) irradiating the glass with radiation enabling observation of a glass absorption band in the 300 nm to 900 nm spectral band, and measuring the position of the absorption front of the glass in this spectral band;
(b) à l'aide d'une courbe de référence donnant, pour la composition de verre donnée et la valeur donnée de la deuxième caractéristique, évolution de la position du front d'absorption du verre dans au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm en fonction de la première caractéristique, on détermine la première caractéristique du verre.  (b) using a reference curve giving, for the given glass composition and the given value of the second characteristic, evolution of the position of the glass absorption front in at least a part of the spectral band 300 nm to 900 nm depending on the first characteristic, the first characteristic of the glass is determined.
Selon un aspect de l'invention, on obtient au préalable la courbe de référence pour la composition de verre donnée et la valeur donnée de la deuxième caractéristique  According to one aspect of the invention, the reference curve for the given glass composition and the given value of the second characteristic are obtained beforehand.
(i) en appliquant la procédure suivante pour au moins deux valeurs données distinctes de la première caractéristique : pour chaque valeur donnée de la première caractéristique, on irradie un échantillon de verre, qui a la composition donnée et la valeur donnée de la deuxième caractéristique et qui est maintenu à la valeur donnée de la première caractéristique, avec un rayonnement comprenant au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm, et on mesure la position du front d'absorption du verre dans cette bande spectrale ; puis  (i) applying the following procedure for at least two given values distinct from the first characteristic: for each given value of the first characteristic, a glass sample is irradiated, which has the given composition and the given value of the second characteristic and which is maintained at the given value of the first characteristic, with radiation comprising at least a portion of the spectral band 300 nm to 900 nm, and measuring the position of the absorption front of the glass in this spectral band; then
(ii) en traçant la courbe donnant, pour la composition de verre donnée et la valeur donnée de la deuxième caractéristique, l'évolution de la position du front d'absorption du verre en fonction de la première caractéristique.  (ii) plotting the curve giving, for the given glass composition and the given value of the second characteristic, the evolution of the position of the absorption front of the glass as a function of the first characteristic.
Dans le cadre de l'invention, la position du front d'absorption d'un verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm peut être définie comme étant la longueur d'onde pour laquelle la pente de la tangente à la courbe d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm est négative et maximale en valeur absolue. D'autres critères peuvent être choisis pour définir la position du front d'absorption, pour autant que le même critère soit appliqué pour la mesure de l'étape (a) et pour établissement de la courbe de référence utilisée dans l'étape (b). On entend ici par "courbe d'absorption du verre" une courbe donnant l'évolution d'une grandeur représentative de l'absorption du verre en fonction de la longueur d'onde, où la grandeur représentative de l'absorption peut être, notamment, l'absorbance, le coefficient d'absorption linéaire ou le coefficient d'absorption molaire. In the context of the invention, the position of the absorption front of a glass in the spectral band 300 nm to 900 nm can be defined as being the wavelength for which the slope of the tangent to the curve of Glass absorption in the 300 nm to 900 nm spectral band is negative and maximum in absolute value. Other criteria may be chosen to define the position of the absorption front, provided that the same criterion is applied for the measurement of step (a) and for establishing the reference curve used in step (b). ). We here "glass absorption curve" means a curve giving the evolution of a quantity representative of the absorption of the glass as a function of the wavelength, in which the magnitude representative of the absorption may be, in particular, absorbance, linear absorption coefficient or molar absorption coefficient.
Bien entendu, la détermination de la longueur d'onde pour laquelle la pente de la tangente à la courbe d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm est négative et maximale en valeur absolue peut être automatisée et réalisée à l'aide de toute unité de calcul électronique appropriée. En particulier, la pente de la tangente en chaque point de la courbe d'absorption est égale à la dérivée de la courbe d'absorption. Dès lors, l'étape de détermination de la longueur d'onde pour laquelle la pente de la tangente à la courbe d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm est négative et maximale en valeur absolue peut être réalisée, dans le cadre de l'invention, en calculant la dérivée en chaque point de la courbe d'absorption dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm et en recherchant parmi les pentes négatives la valeur maximale en valeur absolue.  Of course, the determination of the wavelength for which the slope of the tangent to the absorption curve of the glass in the 300 nm to 900 nm spectral band is negative and maximum in absolute value can be automated and carried out at the same time. using any appropriate electronic computing unit. In particular, the slope of the tangent at each point of the absorption curve is equal to the derivative of the absorption curve. Therefore, the step of determining the wavelength for which the slope of the tangent to the absorption curve of the glass in the spectral band 300 nm to 900 nm is negative and maximum in absolute value can be realized, in the scope of the invention, calculating the derivative at each point of the absorption curve in the spectral band 300 nm to 900 nm and by searching among the negative slopes the maximum value in absolute value.
En pratique, il n'est pas toujours possible d'acquérir la totalité de la courbe d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm, du fait de contraintes techniques, qui peuvent être liées notamment à une épaisseur trop importante de verre ou à une saturation des détecteurs employés. Dans les cas où la longueur d'onde pour laquelle la pente de la tangente à la courbe d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm est négative et maximale en valeur absolue n'est pas présente sur la courbe d'absorption effectivement mesurée, la position du front d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm peut être définie comme étant la longueur d'onde pour laquelle la pente de la tangente à la courbe d'absorption effectivement mesurée est négative et maximale en valeur absolue, ce qui correspond en général à la plus grande valeur observée de la grandeur représentative de l'absorption du verre. Comme expliqué précédemment, si l'on choisit ce critère pour définir la position du front d'absorption, ce critère doit être appliqué à la fois pour la mesure de l'étape (a) et pour l'établissement de la courbe de référence utilisée dans l'étape (b). In practice, it is not always possible to acquire the totality of the absorption curve of the glass in the spectral band 300 nm at 900 nm, because of technical constraints, which can be linked in particular to a too large thickness of glass or saturation of the detectors used. In cases where the wavelength for which the slope of the tangent to the absorption curve of the glass in the spectral band 300 nm to 900 nm is negative and maximum in absolute value is not present on the curve of absorption actually measured, the position of the absorption edge of the glass in the spectral band 300 nm to 900 nm can be defined as being the wavelength for which the slope of the tangent to the absorption curve actually measured is negative and maximum in absolute value, which corresponds in general to the largest observed value of the magnitude representative of the absorption of the glass. As explained above, if this criterion is chosen to define the position of the absorption front, this criterion must be applied both for the measurement of step (a) and for establishing the reference curve used in step (b).
L'invention repose sur la présence, dans le spectre d'absorption de tout verre dont la composition contient du fer, d'une bande de transfert de charge entre Fe3+ et son ligand oxygène, qui est une bande très intense car elle est formée par la transition permise d'un électron d du Fe3+ vers une orbitale 2p de son ligand oxygène. Lorsque le verre est à une température de 25°C, le flanc de pente négative de la bande de transfert de charge Fe3+- O se trouve entre 300 nm et 500 nm. Tel qu'on l'entend ici, les flancs d'une bande dans un spectre d'absorption sont les parties de pente non nulle qui encadrent le sommet de la bande. Il a été constaté que le flanc de pente négative de la bande de transfert de charge Fe3+-O se décale fortement vers les grandes longueurs d'onde lorsque la température du verre augmente, tout en restant dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm. The invention is based on the presence, in the absorption spectrum of any glass whose composition contains iron, of a charge transfer band between Fe 3+ and its oxygen ligand, which is a very intense band because it is formed by the permissible transition of an electron from Fe 3+ to a 2p orbital of its oxygen ligand. When the glass is at a temperature of 25 ° C, the negative slope edge of the Fe 3+ - O charge transfer band is between 300 nm and 500 nm. As used herein, the flanks of a band in an absorption spectrum are the non-zero slope portions that enclose the top of the strip. It has been found that the negative slope edge of the Fe 3+ -O charge transfer band shifts strongly towards the long wavelengths as the temperature of the glass increases, while remaining in the 300 nm to 900 spectral band. nm.
On a constaté que, de manière analogue, pour un verre maintenu à température constante, le flanc de pente négative de la bande de transfert de charge Fe3+-O se décale fortement vers les grandes longueurs d'onde lorsque le rédox du verre augmente. It has been found that, similarly, for a glass kept at a constant temperature, the negative slope edge of the Fe 3+ -O charge transfer band shifts strongly towards the long wavelengths as the glass redox increases. .
L'invention tire parti de ce phénomène pour proposer une nouvelle méthode de mesure sans contact de la température ou du rédox d'un verre, qui fonctionne pour tous les verres contenant du fer, qu'ils soient sous forme liquide ou solide. Cette méthode, qui nécessite uniquement la mesure du spectre d'absorption du verre dans au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm, est simple et rapide à mettre en œuvre. Elle permet également d'atteindre une bonne sensibilité de mesure, notamment inférieure à 10° dans le cas de la mesure de la température du verre, grâce à l'intensité et au fort décalage en température de la bande de transfert de charge Fe3+-O. La méthode selon l'invention présente en outre l'avantage, par rapport aux méthodes connues de mesure de température utilisant le rayonnement infrarouge émis par le verre, d'être moins perturbée par le rayonnement infrarouge des objets chauds environnants. The invention takes advantage of this phenomenon to propose a new non-contact measurement method of the temperature or redox of a glass, which works for all glasses containing iron, whether in liquid or solid form. This method, which only requires the measurement of the absorption spectrum of the glass in at least a part of the spectral band 300 nm to 900 nm, is simple and quick to implement. It also makes it possible to achieve a good measurement sensitivity, especially less than 10 ° in the case of measuring the temperature of the glass, thanks to the intensity and the high temperature shift of the Fe 3+ charge transfer band. -O. The method according to the invention also has the advantage, compared to known methods of measuring temperature using the infrared radiation emitted by the glass, to be less disturbed by the infrared radiation of the surrounding hot objects.
Le verre peut être, notamment, un verre de type silico-sodo-calcique, borosilicate, aluminosilicate, alumino-borosilicate. De préférence, afin d'avoir une intensité suffisante de la bande de transfert de charge Fe3+-O et ainsi d'obtenir une précision correcte sur la mesure de la température du verre, la teneur en oxyde de fer du verre est supérieure à 0,01 % (100 ppm). The glass may be, in particular, a silico-soda-lime, borosilicate, aluminosilicate or alumino-borosilicate type glass. Preferably, in order to have a sufficient intensity of the charge transfer band Fe 3+ -O and thus to obtain a correct accuracy on the measurement of the temperature of the glass, the iron oxide content of the glass is greater than 0.01% (100 ppm).
De préférence, les agents absorbants de la composition de verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm consistent essentiellement en les espèces du fer (fer ferreux, fer ferrique). On entend par "les agents absorbants dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm consistent essentiellement en les espèces du fer" le fait que d'éventuels autres agents absorbants sont présents en quantités telles qu'ils n'affectent pas substantiellement la position du front d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm. A titre d'exemple, pour une teneur en oxyde de fer de 100 ppm : la teneur en CuO n'excède pas 200 ppm ; la teneur en ΤΊΟ2 n'excède pas 0,2% ; la teneur en Cr2O3 n'excède pas 20 ppm ; la teneur en NiO n'excède pas 20 ppm ; la teneur en CoO n'excède pas 10 ppm ; la teneur en MnO2 n'excède pas 200 ppm ; la teneur en V2O3 n'excède pas 500 ppm ; la teneur en Sb2O3 n'excède pas 1000 ppm ; la teneur en CeÛ2 n'excède pas 50 ppm. Preferably, the absorbers of the glass composition in the 300 nm to 900 nm spectral band consist essentially of iron species (ferrous iron, ferric iron). The term "absorbing agents in the spectral band 300 nm to 900 nm essentially consists of iron species" means that any other absorbing agents are present in such quantities that they do not substantially affect the position of the forehead. absorption of glass in the spectral band 300 nm to 900 nm. By way of example, for an iron oxide content of 100 ppm: the CuO content does not exceed 200 ppm; the en2 content does not exceed 0.2%; the Cr 2 O 3 content does not exceed 20 ppm; the NiO content does not exceed 20 ppm; the CoO content does not exceed 10 ppm; the MnO2 content does not exceed 200 ppm; the V2O3 content does not exceed 500 ppm; the Sb2O3 content does not exceed 1000 ppm; the content of CeO 2 does not exceed 50 ppm.
L'invention a également pour objet un procédé de mesure sans contact de la température d'un verre ayant une composition donnée contenant du fer, comprenant des étapes dans lesquelles :  The invention also relates to a non-contact temperature measurement method of a glass having a given composition containing iron, comprising steps in which:
(a) on irradie le verre avec un rayonnement permettant l'observation d'une bande d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm, et on mesure la position du front d'absorption du verre dans cette bande spectrale ;  (a) irradiating the glass with radiation enabling observation of a glass absorption band in the 300 nm to 900 nm spectral band, and measuring the position of the absorption front of the glass in this spectral band;
(b) à l'aide d'une courbe de référence donnant, pour la composition de verre donnée, l'évolution de la position du front d'absorption du verre dans au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm en fonction de la température, on détermine la température du verre.  (b) using a reference curve giving, for the given glass composition, the evolution of the position of the absorption front of the glass in at least a part of the spectral band 300 nm to 900 nm in depending on the temperature, the temperature of the glass is determined.
Comme mentionné précédemment, le verre peut être, notamment, un verre de type silico-sodo-calcique, borosilicate, aluminosilicate, alumino- borosilicate. De préférence, afin d'avoir une intensité suffisante de la bande de transfert de charge Fe3+-O et ainsi d'obtenir une précision correcte sur la mesure de la température du verre, la teneur en oxyde de fer du verre est supérieure à 0,01 % (100 ppm). As mentioned above, the glass may be, in particular, a glass of silico-soda-lime, borosilicate, aluminosilicate or alumino-borosilicate type. Preferably, in order to have a sufficient intensity of the charge transfer band Fe 3+ -O and thus to obtain a correct accuracy on the measurement of the temperature of the glass, the iron oxide content of the glass is greater than 0.01% (100 ppm).
De préférence, les agents absorbants de la composition de verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm consistent essentiellement en les espèces du fer (fer ferreux, fer ferrique), c'est-à-dire comme précédemment que d'éventuels autres agents absorbants sont présents en quantités telles qu'ils n'affectent pas substantiellement la position du front d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm.  Preferably, the absorbent agents of the glass composition in the 300 nm to 900 nm spectral band consist essentially of the iron species (ferrous iron, ferric iron), that is to say as before that of any other agents. Absorbents are present in amounts such that they do not substantially affect the position of the glass absorption front in the 300 nm to 900 nm spectral band.
Selon un aspect de l'invention, on obtient au préalable la courbe de référence pour la composition de verre donnée  According to one aspect of the invention, the reference curve for the given glass composition is obtained beforehand.
(i) en appliquant la procédure suivante pour au moins deux températures données distinctes : pour chaque température donnée, on irradie un échantillon de verre, qui a la composition donnée et qui est maintenu à la température donnée, avec un rayonnement comprenant au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm, et on mesure la position du front d'absorption de l'échantillon de verre dans cette bande spectrale ; puis  (i) by applying the following procedure for at least two distinct given temperatures: for each given temperature, a glass sample, which has the given composition and which is maintained at the given temperature, is irradiated with radiation comprising at least a part from the spectral band 300 nm to 900 nm, and the position of the absorption edge of the glass sample in this spectral band is measured; then
(ii) en traçant la courbe donnant, pour la composition de verre donnée, l'évolution de la position du front d'absorption de l'échantillon de verre en fonction de la température.  (ii) plotting the curve giving, for the given glass composition, the evolution of the position of the absorption edge of the glass sample as a function of the temperature.
La courbe de référence peut être établie pour une plage de températures comprise dans la plage allant de -270°C à 1600°C, pour des raisons pratiques de préférence pour une plage de températures comprise dans la plage de -70°C à 1600°C, encore de préférence pour une plage de températures comprise dans la plage de -10°C à 1600°C.  The reference curve can be established for a temperature range in the range of -270 ° C to 1600 ° C, for practical reasons preferably for a temperature range in the range of -70 ° C to 1600 ° C, further preferably for a temperature range in the range of -10 ° C to 1600 ° C.
Afin d'obtenir une bonne position du front d'absorption du verre, il convient de corriger l'émission du corps noir à partir de 700°C pour les matrices verrières citées précédemment. A cet effet, on mesure l'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm alors que le verre n'est pas irradié, c'est-à-dire alors que la source de rayonnement utilisée pour irradier le verre dans cette bande spectrale est éteinte ; on mesure l'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm alors que le verre est irradié avec le rayonnement comprenant au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm, c'est-à-dire alors que la source de rayonnement est allumée ; la position du front d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm est alors déterminée à partir de l'absorption mesurée alors que le verre est irradié de laquelle on a retranché l'absorption mesurée alors que le verre n'est pas irradié. In order to obtain a good position of the absorption front of the glass, it is necessary to correct the emission of the black body from 700 ° C for the glass matrices mentioned above. For this purpose, the absorption of the glass in the spectral band 300 nm to 900 nm is measured whereas the glass is not irradiated, that is to say while the radiation source used to irradiate the glass in this spectral band is off; we measure the absorption of the glass in the spectral band 300 nm to 900 nm whereas the glass is irradiated with the radiation comprising at least a part of the spectral band 300 nm at 900 nm, that is to say while the source of radiation is on; the position of the absorption front of the glass in the 300 nm to 900 nm spectral band is then determined from the measured absorption while the glass is irradiated from which the measured absorption has been subtracted while the glass is not not irradiated.
De préférence, la procédure de l'étape (i) est appliquée pour une pluralité de températures distinctes, notamment avec un pas de 100°C dans la plage de températures d'intérêt, afin d'augmenter la précision de la mesure de température obtenue selon l'invention.  Preferably, the procedure of step (i) is applied for a plurality of different temperatures, in particular with a pitch of 100 ° C. in the temperature range of interest, in order to increase the accuracy of the temperature measurement obtained. according to the invention.
De manière avantageuse, lorsqu'on souhaite établir la courbe de référence pour une plage de températures donnée comprise dans la plage allant de 25°C à 1000°C, il suffit d'appliquer la procédure de l'étape (i) pour deux températures distinctes dans la plage donnée. En effet, il a été mesuré que évolution de la position du front d'absorption du verre en fonction de la température est linéaire dans la plage de températures de 25°C à 1000°C.  Advantageously, when it is desired to establish the reference curve for a given temperature range in the range of 25 ° C to 1000 ° C, it suffices to apply the procedure of step (i) for two temperatures distinct in the given range. Indeed, it has been measured that the evolution of the position of the glass absorption front as a function of temperature is linear in the temperature range of 25 ° C to 1000 ° C.
L'évolution de la position du front d'absorption de l'échantillon de verre en fonction de la température peut dépendre du rédox du verre si celui-ci change avec la température. Comme mentionné précédemment, le rédox est défini comme étant le rapport entre la teneur pondérale en FeO (fer ferreux) et la teneur pondérale en oxyde de fer total (exprimé sous la forme Fe2Û3). Ce nombre peut varier entre 0 et 0,9, des rédox nuls correspondant à un verre totalement oxydé. En pratique, il a été constaté expérimentalement que, pour une mesure d'une durée de 7h sur un échantillon de verre ayant un volume de l'ordre de 100 mm3 sous atmosphère air, le rédox de l'échantillon de verre ne varie pas significativement lors de la montée en température du verre dans la plage -10°C à 800°C. The evolution of the position of the absorption edge of the glass sample as a function of the temperature may depend on the redox of the glass if it changes with temperature. As mentioned previously, redox is defined as the ratio of the weight content of FeO (ferrous iron) to the weight content of total iron oxide (expressed as Fe2O3). This number can vary between 0 and 0.9, zero redox corresponding to a totally oxidized glass. In practice, it has been found experimentally that, for a measurement lasting 7 hours on a glass sample having a volume of the order of 100 mm 3 in an air atmosphere, the redox of the glass sample does not vary. significantly during the temperature rise of the glass in the range -10 ° C to 800 ° C.
De préférence, pour la mesure de la température d'un verre ayant une composition donnée et un rédox donné, la courbe de référence utilisée dans l'étape (b) est établie pour cette composition de verre donnée et ce rédox donné. De manière avantageuse, la position du front d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm peut être mesurée à l'aide d'un spectromètre. Le spectromètre peut avoir, notamment, un détecteur de type CCD (Charge Coupled Device), PDA (Photodiode Array), PbS ou encore InSb, de préférence une combinaison de tels détecteurs afin de permettre la détection de rayonnement dans une large plage de longueurs d'onde allant de l'ultraviolet au proche infrarouge. Preferably, for measuring the temperature of a glass having a given composition and a given redox, the reference curve used in step (b) is established for this given glass composition and given redox. Advantageously, the position of the absorption edge of the glass in the spectral band 300 nm to 900 nm can be measured using a spectrometer. The spectrometer may have, in particular, a CCD detector (Charge Coupled Device), PDA (Photodiode Array), PbS or InSb, preferably a combination of such detectors to allow the detection of radiation over a wide range of lengths. wave from ultraviolet to near infrared.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la source de rayonnement utilisée pour irradier le verre et le détecteur utilisé pour mesurer l'absorption du verre dans l'étape (a), respectivement dans l'étape (i), sont situés de part et d'autre d'une épaisseur de verre. Ce montage correspond à une configuration en transmission, où le rayonnement détecté a été transmis par le verre. Un tel montage convient, en particulier, pour la mesure de la température d'un vitrage, tel qu'un vitrage de bâtiment ou de véhicule, ou d'un verre en cours de formage, par exemple par un procédé Float, notamment à la sortie du Float, par un procédé de laminage, ou encore par un procédé de bombage. Dans le cas d'une mesure sur un verre passant sur des rouleaux métalliques, on veille à ce que la source et le détecteur soient positionnés de part et d'autre d'une épaisseur de verre à l'écart des rouleaux, en particulier entre des rouleaux successifs, de manière à éviter des réflexions de rayonnement sur les rouleaux.  In one embodiment of the invention, the radiation source used to irradiate the glass and the detector used to measure the absorption of the glass in step (a), respectively in step (i), are located in on both sides of a glass thickness. This arrangement corresponds to a transmission configuration, where the detected radiation has been transmitted by the glass. Such an assembly is suitable, in particular, for measuring the temperature of a glazing unit, such as a building or vehicle glazing, or a glass being formed, for example by a Float process, in particular at the Float outlet, by a rolling process, or by a bending process. In the case of a measurement on a glass passing on metal rollers, it is ensured that the source and the detector are positioned on both sides of a glass thickness away from the rollers, in particular between successive rolls, so as to avoid radiation reflections on the rollers.
Dans un autre mode de réalisation, la source de rayonnement utilisée pour irradier le verre et le détecteur utilisé pour mesurer l'absorption du verre dans l'étape (a), respectivement dans l'étape (i), sont situés en regard d'une même surface du verre. Ce montage correspond à une configuration en réflexion, où le rayonnement détecté a été réfléchi tout en ayant traversé le verre. Un tel montage convient, en particulier, pour la mesure de la température d'un verre en fusion, notamment dans un four. Le parcours du rayonnement, qui traverse le verre et ressort par la surface du verre par laquelle il est entré initialement dans le verre, peut être obtenu en positionnant une surface réfléchissante de rayonnement ultraviolet et visible à l'arrière de la surface d'entrée du rayonnement dans le verre, soit à l'intérieur du verre soit à l'arrière du verre. Dans le cas d'une mesure sur un verre passant sur des rouleaux métalliques, par exemple un verre en cours de formage, la surface réfléchissante peut être formée par l'un des rouleaux. En variante, ce parcours du rayonnement peut être obtenu grâce à une variation d'indice de réfraction du verre, notamment dans le cas d'un bain de verre en fusion. In another embodiment, the radiation source used to irradiate the glass and the detector used to measure the absorption of the glass in step (a), respectively in step (i), are located next to the same surface of the glass. This arrangement corresponds to a configuration in reflection, where the detected radiation has been reflected while having passed through the glass. Such an arrangement is particularly suitable for measuring the temperature of a molten glass, especially in an oven. The path of the radiation, which passes through the glass and out through the glass surface through which it initially entered the glass, can be obtained by positioning a reflecting surface of ultraviolet radiation and visible at the rear of the entrance surface of the glass. radiation in the glass, either inside the glass or behind the glass. In the case of a measurement on a glass passing on metal rolls, for example a glass being formed, the reflective surface may be formed by one of the rollers. In a variant, this path of the radiation can be obtained thanks to a variation in the refractive index of the glass, particularly in the case of a molten glass bath.
Lorsque les deux étapes (a) et (i) sont mises en œuvre avec un montage correspondant à une configuration en réflexion, il est préférable que l'angle de réflexion du rayonnement sur la surface du verre soit le même entre l'étape (a) et l'étape (i). Cela permet de réaliser les étapes (a) et (i) dans des conditions similaires de polarisation du rayonnement.  When the two steps (a) and (i) are implemented with a fitting corresponding to a reflection configuration, it is preferable that the angle of reflection of the radiation on the surface of the glass is the same between step (a) and ) and step (i). This allows steps (a) and (i) to be performed under similar polarization conditions of the radiation.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le rayonnement utilisé pour irradier le verre dans l'étape (a) est un rayonnement polychromatique correspondant à au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm.  In one embodiment of the invention, the radiation used to irradiate the glass in step (a) is a polychromatic radiation corresponding to at least a portion of the 300 nm to 900 nm spectral band.
En variante, dans l'étape (a), le rayonnement utilisé pour irradier le verre peut être un rayonnement monochromatique dont la longueur d'onde est comprise entre 300 nm et 900 nm, notamment un rayonnement émis par une source laser. Une application mettant en jeu un rayonnement monochromatique est, par exemple, le contrôle de la température d'un verre pour éviter que la température ne passe un certain seuil de température critique. La longueur d'onde du rayonnement monochromatique utilisé pour irradier le verre peut alors avantageusement être choisie pour correspondre, sur la courbe de référence, à la température critique, tandis que le détecteur prévu pour mesurer l'absorption du verre peut être relié à un système d'alarme, notamment sonore ou visuelle, qui s'enclenche lorsque le détecteur ne détecte plus la longueur d'onde du rayonnement monochromatique.  Alternatively, in step (a), the radiation used to irradiate the glass may be monochromatic radiation whose wavelength is between 300 nm and 900 nm, including radiation emitted by a laser source. An application involving monochromatic radiation is, for example, the control of the temperature of a glass to prevent the temperature from passing a certain threshold of critical temperature. The wavelength of the monochromatic radiation used to irradiate the glass can then advantageously be chosen to correspond, on the reference curve, to the critical temperature, while the detector designed to measure the absorption of the glass can be connected to a system. alarm, particularly sound or visual, which is triggered when the detector no longer detects the wavelength of the monochromatic radiation.
Le rayonnement utilisé pour irradier le verre dans l'étape (i) est quant à lui un rayonnement polychromatique correspondant à tout ou partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm, de manière à permettre la mesure de la position du front d'absorption de l'échantillon en verre pour plusieurs températures distinctes, en particulier pour au moins deux températures distinctes, de l'échantillon. Selon une variante, à la fois pour la détermination de la première caractéristique d'un verre parmi la température et le rédox et pour l'établissement de la courbe de référence, on irradie le verre avec un même rayonnement monochromatique de longueur d'onde comprise entre 300 nm et 900 nm, notamment un rayonnement émis par une source laser. Dans ce cas, on établit, en tant que courbe de référence, une courbe donnant évolution de la valeur (ou intensité) d'absorption du verre à la longueur d'onde du rayonnement monochromatique en fonction de la première caractéristique, et on détermine la première caractéristique du verre étudié à partir de la mesure de la valeur (ou intensité) d'absorption du verre à la longueur d'onde du rayonnement monochromatique. The radiation used to irradiate the glass in step (i) is itself a polychromatic radiation corresponding to all or part of the spectral band 300 nm to 900 nm, so as to allow the measurement of the position of the absorption front. of the glass sample for several different temperatures, in particular for at least two different temperatures, of the sample. According to a variant, both for the determination of the first characteristic of a glass among the temperature and the redox and for the establishment of the reference curve, the glass is irradiated with the same monochromatic radiation of wavelength included between 300 nm and 900 nm, in particular radiation emitted by a laser source. In this case, a curve showing the evolution of the absorption value (or intensity) of the glass at the wavelength of the monochromatic radiation as a function of the first characteristic is established as a reference curve and the first characteristic of the glass studied from the measurement of the value (or intensity) of absorption of the glass at the wavelength of the monochromatic radiation.
Selon un aspect de l'invention, il est possible d'obtenir une cartographie de la température d'un verre en imposant un déplacement relatif entre, d'une part, le verre et, d'autre part, la source de rayonnement utilisée pour irradier le verre et le détecteur utilisé pour mesurer l'absorption du verre dans l'étape (a), où la source et le détecteur ont un positionnement l'un par rapport à l'autre en permanence adapté pour que le détecteur reçoive un rayonnement qui a traversé le verre.  According to one aspect of the invention, it is possible to obtain a map of the temperature of a glass by imposing a relative displacement between, on the one hand, the glass and, on the other hand, the radiation source used for irradiating the glass and the detector used to measure the absorption of the glass in step (a), where the source and the detector are positioned relative to one another permanently adapted for the detector to receive radiation who went through the glass.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus, comprenant une source de rayonnement apte à émettre un rayonnement correspondant à au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm et un détecteur de rayonnement apte à détecter un rayonnement dans au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm.  The invention also relates to a device for implementing a method as described above, comprising a radiation source capable of emitting radiation corresponding to at least a portion of the 300 nm to 900 nm spectral band. and a radiation detector capable of detecting radiation in at least a portion of the 300 nm to 900 nm spectral band.
En vue d'obtenir une cartographie de la température d'un verre, ce dispositif peut comprendre des moyens de déplacement aptes à imposer un déplacement relatif entre, d'une part, le verre et, d'autre part, la source et le détecteur, où la source et le détecteur ont un positionnement l'un par rapport à l'autre en permanence adapté pour que le détecteur reçoive un rayonnement qui a traversé le verre.  In order to obtain a map of the temperature of a glass, this device may comprise displacement means able to impose a relative displacement between, on the one hand, the glass and, on the other hand, the source and the detector , where the source and the detector have a positioning relative to each other permanently adapted so that the detector receives radiation that has passed through the glass.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation d'un procédé et d'un dispositif de mesure de la température d'un verre selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : The characteristics and advantages of the invention will appear in the following description of several embodiments of a method and a device for measuring the temperature of a glass according to the invention, given solely by way of example and with reference to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif utilisé pour établir la courbe de référence pour une composition de verre donnée ;  - Figure 1 is a schematic view of a device used to establish the reference curve for a given glass composition;
- la figure 2 est un graphe montrant l'évolution en température du spectre d'absorption dans la bande spectrale 320 nm à 500 nm de l'échantillon de verre de la figure 1 ayant la composition de verre donnée, de 25°C à 700°C avec un pas de 100°C ;  FIG. 2 is a graph showing the change in temperature of the absorption spectrum in the 320 nm to 500 nm spectral band of the glass sample of FIG. 1 having the given glass composition, from 25.degree. C. to 700.degree. ° C with a step of 100 ° C;
- la figure 3 est la courbe de référence donnant, pour la composition de verre donnée, l'évolution de la position du front d'absorption de l'échantillon de verre en fonction de la température, qui a été obtenue à partir du graphe de la figure 2 ;  FIG. 3 is the reference curve giving, for the given glass composition, the evolution of the position of the absorption edge of the glass sample as a function of temperature, which has been obtained from the graph of Figure 2;
- la figure 4 est une vue schématique d'un dispositif utilisé pour mesurer la température d'un verre ayant la composition de verre donnée, correspondant à une configuration en transmission ;  FIG. 4 is a schematic view of a device used for measuring the temperature of a glass having the given glass composition, corresponding to a transmission configuration;
- la figure 5 est le spectre d'absorption obtenu avec le dispositif de la figure 4 ;  FIG. 5 is the absorption spectrum obtained with the device of FIG. 4;
- la figure 6 est une vue schématique d'un autre dispositif utilisé pour mesurer la température d'un verre ayant la composition de verre donnée, correspondant à une configuration en réflexion ; et  FIG. 6 is a schematic view of another device used to measure the temperature of a glass having the given glass composition, corresponding to a reflection configuration; and
- la figure 7 est le spectre d'absorption obtenu avec le dispositif de la figure 6.  FIG. 7 is the absorption spectrum obtained with the device of FIG. 6.
Sur la figure 1 est représenté un dispositif 9 utilisé pour établir une courbe de référence donnant, pour une composition de verre donnée, l'évolution de la position du front d'absorption du verre dans au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm en fonction de la température.  FIG. 1 shows a device 9 used to establish a reference curve giving, for a given glass composition, the evolution of the position of the absorption front of the glass in at least a part of the spectral band 300 nm to 900 nm depending on the temperature.
Dans cet exemple, le dispositif 9 comprend une source de rayonnement 1 , formée par une lampe au deutérium et une lampe tungstène halogène, qui fournissent un spectre de rayonnement de 180 nm à 1200 nm, et un détecteur de rayonnement 5, formé par un photomultiplicateur et des détecteurs PbS, qui sont aptes à détecter un rayonnement de 175 nm à 3300 nm. Le dispositif 9 comprend également une platine chauffante 3, destinée à maintenir un échantillon de verre 8 à différents paliers de températures distinctes, ainsi que des miroirs 2 et 4 de redirection de rayonnement, respectivement entre la source 1 et l'échantillon 8 et entre l'échantillon 8 et le détecteur 5. In this example, the device 9 comprises a radiation source 1, formed by a deuterium lamp and a halogenated tungsten lamp, which provide a radiation spectrum of 180 nm to 1200 nm, and a radiation detector 5, formed by a photomultiplier and PbS detectors, which are capable of detecting radiation from 175 nm to 3300 nm. The device 9 also comprises a heating plate 3, intended to hold a glass sample 8 at different levels of distinct temperatures, as well as radiation redirecting mirrors 2 and 4 respectively between the source 1 and the sample 8 and between the sample 8 and the detector 5.
Dans cet exemple, l'échantillon 8 est un fragment parallélisé de verre clair silico-sodo-calcique, commercialisé sous la dénomination SGG PLANILUX par la société Saint-Gobain Glass, ayant une épaisseur e de 4 mm et présentant un poli optique de manière à garantir une bonne planéité de ses surfaces principales.  In this example, the sample 8 is a parallel fragment of silico-soda-lime clear glass, sold under the name SGG Planilux by Saint-Gobain Glass, having a thickness of 4 mm and having an optical polish so as to guarantee a good flatness of its main surfaces.
A l'aide du dispositif 9, on acquiert le spectre d'absorption de l'échantillon 8 dans la bande spectrale 320 nm à 500 nm pour plusieurs paliers de températures distinctes de l'échantillon 8 prises dans la plage de températures de 25°C à 700°C, avec un pas de 100°C. L'acquisition en température est limitée avec ce dispositif à 700°C car le rayonnement de la platine chauffante 3 et de l'échantillon 8 aux températures plus élevées viennent éblouir le détecteur 5. La mesure peut être également perturbée au-dessous de 700°C et, pour corriger ce problème, on utilise pour chaque palier de température une séquence d'acquisition des spectres d'absorption suivants :  Using the device 9, the absorption spectrum of the sample 8 is acquired in the spectral band 320 nm at 500 nm for several different temperature levels of the sample 8 taken in the temperature range of 25 ° C. at 700 ° C, with a step of 100 ° C. The temperature acquisition is limited with this device at 700 ° C because the radiation of the heating plate 3 and the sample 8 at higher temperatures dazzle the detector 5. The measurement can also be disturbed below 700 ° C and, to correct this problem, an acquisition sequence of the following absorption spectra is used for each temperature step:
- spectre de l'échantillon 8 avec la source 1 allumée ( Asample wo % ) ; - spectre de l'échantillon 8 avec la source 1 éteinte ( Asample 0% ) ;- spectrum of sample 8 with source 1 on (A sample wo% ); - spectrum of sample 8 with source 1 extinguished (A sample 0% );
- s ectre de la platine chauffante 3 avec la source 1 allumée
Figure imgf000013_0001
- S ectre of the heating stage 3 with the source 1 on
Figure imgf000013_0001
- s ectre de la platine chauffante 3 avec la source 1 éteinte
Figure imgf000013_0002
- S ectre of the heating stage 3 with the source 1 extinguished
Figure imgf000013_0002
Le coefficient d'absor tion linéaire de l'échantillon 8 est alors égal à :
Figure imgf000013_0003
The linear absorption coefficient of the sample 8 is then equal to:
Figure imgf000013_0003
La figure 2 est le graphe montrant, pour chaque palier de température de 25°C à 700°C, le spectre d'absorption Abs = ί(λ) de l'échantillon 8 dans la bande spectrale 320 nm à 500 nm obtenu avec le dispositif 9. Sur cette figure 2, la position du front d'absorption pour chaque palier de température est repérée comme étant la longueur d'onde λ pour laquelle la pente de la tangente à la courbe d'absorption effectivement mesurée est négative et maximale en valeur absolue, ce qui correspond pour chaque palier de température à une valeur du coefficient d'absorption linéaire Abs de 5 cm"1. FIG. 2 is the graph showing, for each temperature step from 25 ° C. to 700 ° C., the absorption spectrum Abs = ί (λ) of the sample 8 in the spectral band 320 nm at 500 nm obtained with the device 9. In this figure 2, the position of the absorption front for each temperature level is marked as the wavelength λ for which the slope of the tangent to the absorption curve actually measured is negative and maximum in absolute value, which corresponds for each temperature step to a value of the linear absorption coefficient Abs of 5 cm "1 .
On peut ainsi établir, à partir du graphe de la figure 2, la courbe d'évolution de la position du front d'absorption de l'échantillon 8 en fonction de la température T, comme montré sur la figure 3, qui correspond à la valeur du coefficient d'absorption linéaire Abs de 5 cm"1. La courbe de la figure 3 est une courbe de référence que l'on peut utiliser pour effectuer, conformément au procédé de l'invention, une mesure de la température d'un verre ayant la composition PLANILUX, quel que soit l'état du verre, notamment liquide pour un verre en fusion dans un four ou solide pour un vitrage en cours de formage ou déjà formé. It is thus possible to establish, from the graph of FIG. 2, the evolution curve of the position of the absorption front of the sample 8 as a function of the temperature T, as shown in FIG. 3, which corresponds to FIG. value of the linear absorption coefficient Abs of 5 cm -1 .The curve of FIG. 3 is a reference curve which can be used, in accordance with the method of the invention, to measure the temperature of a glass having the PLANILUX composition, regardless of the state of the glass, in particular liquid for a molten glass in a furnace or solid for a glass being formed or already formed.
La figure 4 montre un dispositif 19 pouvant être utilisé pour mesurer la température d'un substrat 10. Le substrat 10 est un substrat en verre clair silico-sodo-calcique commercialisé sous la dénomination SGG PLANILUX par la société Saint-Gobain Glass, ayant une épaisseur de 6 mm. Le substrat 10 est à une température T inconnue, que l'on souhaite mesurer conformément au procédé de l'invention.  FIG. 4 shows a device 19 that can be used to measure the temperature of a substrate 10. The substrate 10 is a clear silico-soda-lime glass substrate marketed under the name SGG Planilux by the company Saint-Gobain Glass, having a thickness of 6 mm. The substrate 10 is at an unknown temperature T, which it is desired to measure according to the method of the invention.
Dans cet exemple, le dispositif 19 comprend une source de rayonnement 1 1 , qui est une lampe commerciale de type LDLS™ EQ-99FC fournissant, via une fibre, un spectre de rayonnement de 170 nm à 2100 nm, et un détecteur de rayonnement 15, qui est un spectromètre commercial de type AvaSpec-ULS2048L à détecteur CCD apte à détecter, via une fibre, un rayonnement de 200 nm à 1 100 nm.  In this example, the device 19 comprises a radiation source 11, which is a commercial lamp of the LDLS ™ EQ-99FC type providing, via a fiber, a radiation spectrum of 170 nm to 2100 nm, and a radiation detector 15 , which is a commercial AvaSpec-ULS2048L type CCD detector spectrometer capable of detecting, via a fiber, a radiation of 200 nm at 1100 nm.
Comme montré sur la figure 4, la source 1 1 et le détecteur 15 sont situés de part et d'autre du substrat 10, chacun en regard d'une surface principale du substrat. En pratique, on positionne la fibre de la source 1 1 en regard d'une première surface principale 10A du substrat et la fibre du détecteur 15 en regard de la surface principale opposée 10B du substrat, chaque fibre étant à une distance de l'ordre de 1 m de la surface correspondante du substrat du fait de la chaleur. Le rayonnement émis par la source 1 1 est incident sur la surface principale 10A du substrat 10 et ressort du substrat par la surface principale 10B. Le dispositif 19 correspond ainsi à une configuration de mesure en transmission, où le rayonnement détecté par le détecteur 15 a été transmis par le substrat 10. As shown in Figure 4, the source 1 1 and the detector 15 are located on either side of the substrate 10, each facing a main surface of the substrate. In practice, the fiber of the source 1 1 is positioned facing a first main surface 10A of the substrate and the fiber of the detector 15 facing the opposite main surface 10B of the substrate, each fiber being at a distance from the order 1 m from the corresponding surface of the substrate due to heat. The radiation emitted by the source 11 is incident on the main surface 10A of the substrate 10 and spring of the substrate by the main surface 10B. The device 19 thus corresponds to a transmission measurement configuration, where the radiation detected by the detector 15 has been transmitted by the substrate 10.
La figure 5 montre le spectre d'absorption dans la bande spectrale 300 nm à 600 nm du substrat 10, obtenu à l'aide du dispositif 19. Sur cette figure 5, on détermine la position du front d'absorption du substrat 10 dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm, qui est repérée comme étant la longueur d'onde pour laquelle la valeur du coefficient d'absorption linéaire Abs est de 5 cm"1. On obtient dans cet exemple une position du front d'absorption du substrat 10 : λ = 400 nm. FIG. 5 shows the absorption spectrum in the spectral band 300 nm at 600 nm of the substrate 10, obtained using the device 19. In this FIG. 5, the position of the absorption front of the substrate 10 in the spectral band 300 nm at 900 nm, which is marked as being the wavelength for which the value of the linear absorption coefficient Abs is 5 cm -1, in which case a position of the substrate absorption front is obtained. 10: λ = 400 nm.
On déduit alors la température du substrat 10 à l'aide de la courbe de référence de la figure 3, en reportant sur la courbe de référence la position du front d'absorption λ = 400 nm. Dans cet exemple, la température T du substrat 10 est ainsi égale à 650°C.  The temperature of the substrate 10 is then deduced using the reference curve of FIG. 3, by plotting the position of the absorption front λ = 400 nm on the reference curve. In this example, the temperature T of the substrate 10 is thus 650 ° C.
La figure 6 montre un autre dispositif 29 pouvant être utilisé pour mesurer la température du substrat 10, qui est le même substrat que celui de la figure 4 mais dont on a laissé évoluer la température par rapport à la figure 4. Le dispositif 29 diffère du dispositif 19 décrit précédemment uniquement en ce que la source 1 1 et le détecteur 15 sont situés cette fois- ci en regard d'une même surface principale 10A du substrat 10, tandis qu'une surface réfléchissante 27 formée par une plaque en aluminium est positionnée à l'arrière du substrat 10, en regard de la surface principale 10B du substrat opposée à la surface 10A. Le rayonnement émis par la source 1 1 est incident sur la surface principale 10A du substrat 10, traverse le substrat 10 et en ressort du substrat par la surface principale 10B, puis il est réfléchi par la surface réfléchissante 27 de sorte qu'il revient en incidence sur la surface principale 10B, retraverse le substrat 10 et en ressort par la surface principale 10A. Le dispositif 29 correspond ainsi à une configuration de mesure en réflexion, où le rayonnement détecté par le détecteur 15 a été réfléchi tout en ayant traversé le substrat 10.  FIG. 6 shows another device 29 that can be used to measure the temperature of the substrate 10, which is the same substrate as that of FIG. 4 but whose temperature has been allowed to evolve with respect to FIG. 4. The device 29 differs from the device 19 previously described only in that the source 1 1 and the detector 15 are located this time opposite a same main surface 10A of the substrate 10, while a reflective surface 27 formed by an aluminum plate is positioned at the rear of the substrate 10, facing the main surface 10B of the substrate opposite to the surface 10A. The radiation emitted by the source 11 is incident on the main surface 10A of the substrate 10, passes through the substrate 10 and leaves the substrate by the main surface 10B, then it is reflected by the reflecting surface 27 so that it returns to incidence on the main surface 10B, crosses the substrate 10 and leaves through the main surface 10A. The device 29 thus corresponds to a measurement configuration in reflection, where the radiation detected by the detector 15 has been reflected while having passed through the substrate 10.
La figure 7 montre le spectre d'absorption dans la bande spectrale 300 nm à 600 nm du substrat 10, obtenu à l'aide du dispositif 29. Sur cette figure 7, on détermine la position du front d'absorption du substrat 10 dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm, qui est repérée comme étant la longueur d'onde pour laquelle la valeur du coefficient d'absorption linéaire Abs est de 5 cm"1. On obtient dans cet exemple une position du front d'absorption du substrat 10 : λ = 370 nm. FIG. 7 shows the absorption spectrum in the spectral band 300 nm at 600 nm of the substrate 10, obtained using the device 29. FIG. 7 determines the position of the absorption front of the substrate 10 in the spectral band 300 nm at 900 nm, which is marked as being the wavelength for which the value of the linear absorption coefficient Abs is 5 cm. . "1 obtained in this example a position of the absorption edge of the substrate 10: λ = 370 nm.
On déduit alors la température du substrat 10 à l'aide de la courbe de référence de la figure 3, en reportant sur la courbe de référence la position du front d'absorption λ = 370 nm. Dans cet exemple, la température T du substrat 10 est ainsi égale à 375°C.  The temperature of the substrate 10 is then deduced using the reference curve of FIG. 3, by plotting the position of the absorption front λ = 370 nm on the reference curve. In this example, the temperature T of the substrate 10 is thus 375 ° C.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. En particulier, l'invention permet une mesure sans contact de la température de tout verre contenant du fer, notamment, et de manière non limitative, de verres de type silico-sodo-calcique, borosilicate, aluminosilicate, alumino- borosilicate.  The invention is not limited to the examples described and shown. In particular, the invention allows a non-contact measurement of the temperature of any glass containing iron, including, but not limited to, glasses of the silico-soda-lime, borosilicate, aluminosilicate, and aluminosilicate type.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de mesure sans contact d'une première caractéristique, parmi la température et le rédox, d'un verre ayant une composition donnée contenant du fer et ayant une valeur donnée de sa deuxième caractéristique parmi la température et le rédox, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes dans lesquelles : 1. Non-contact measuring method of a first characteristic, among temperature and redox, of a glass having a given composition containing iron and having a given value of its second characteristic among temperature and redox, characterized in that it includes steps in which:
(a) on irradie le verre avec un rayonnement permettant l'observation d'une bande d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm, et on mesure la position du front d'absorption du verre dans cette bande spectrale ;  (a) irradiating the glass with radiation enabling observation of a glass absorption band in the 300 nm to 900 nm spectral band, and measuring the position of the absorption front of the glass in this spectral band;
(b) à l'aide d'une courbe de référence donnant, pour la composition de verre donnée et la valeur donnée de la deuxième caractéristique, évolution de la position du front d'absorption du verre dans au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm en fonction de la première caractéristique, on détermine la première caractéristique du verre.  (b) using a reference curve giving, for the given glass composition and the given value of the second characteristic, evolution of the position of the glass absorption front in at least a part of the spectral band 300 nm to 900 nm depending on the first characteristic, the first characteristic of the glass is determined.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, au préalable, on obtient la courbe de référence pour la composition de verre donnée et la valeur donnée de la deuxième caractéristique  2. Method according to claim 1, characterized in that, beforehand, the reference curve for the given glass composition and the given value of the second characteristic are obtained.
(i) en appliquant la procédure suivante pour au moins deux valeurs données distinctes de la première caractéristique : pour chaque valeur donnée de la première caractéristique, on irradie un échantillon de verre, qui a la composition donnée et la valeur donnée de la deuxième caractéristique et qui est maintenu à la valeur donnée de la première caractéristique, avec un rayonnement comprenant au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm, et on mesure la position du front d'absorption du verre dans cette bande spectrale ; puis  (i) applying the following procedure for at least two given values distinct from the first characteristic: for each given value of the first characteristic, a glass sample is irradiated, which has the given composition and the given value of the second characteristic and which is maintained at the given value of the first characteristic, with radiation comprising at least a portion of the spectral band 300 nm to 900 nm, and measuring the position of the absorption front of the glass in this spectral band; then
(ii) en traçant la courbe donnant, pour la composition de verre donnée et la valeur donnée de la deuxième caractéristique, l'évolution de la position du front d'absorption du verre en fonction de la première caractéristique.  (ii) plotting the curve giving, for the given glass composition and the given value of the second characteristic, the evolution of the position of the absorption front of the glass as a function of the first characteristic.
3. Procédé de mesure sans contact de la température d'un verre ayant une composition donnée contenant du fer, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes dans lesquelles : (a) on irradie le verre avec un rayonnement permettant l'observation d'une bande d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm, et on mesure la position du front d'absorption du verre dans cette bande spectrale ; 3. Non-contact measurement method of the temperature of a glass having a given composition containing iron, characterized in that it comprises steps in which: (a) irradiating the glass with radiation enabling observation of a glass absorption band in the 300 nm to 900 nm spectral band, and measuring the position of the absorption front of the glass in this spectral band;
(b) à l'aide d'une courbe de référence donnant, pour la composition de verre donnée, l'évolution de la position du front d'absorption du verre dans au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm en fonction de la température, on détermine la température du verre.  (b) using a reference curve giving, for the given glass composition, the evolution of the position of the absorption front of the glass in at least a part of the spectral band 300 nm to 900 nm in depending on the temperature, the temperature of the glass is determined.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, au préalable, on obtient la courbe de référence pour la composition de verre donnée  4. Method according to claim 3, characterized in that, beforehand, the reference curve for the given glass composition is obtained.
(i) en appliquant la procédure suivante pour au moins deux températures données distinctes : pour chaque température donnée, on irradie un échantillon de verre, qui a la composition donnée et qui est maintenu à la température donnée, avec un rayonnement comprenant au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm, et on mesure la position du front d'absorption de l'échantillon de verre dans cette bande spectrale ; puis  (i) by applying the following procedure for at least two distinct given temperatures: for each given temperature, a glass sample, which has the given composition and which is maintained at the given temperature, is irradiated with radiation comprising at least a part from the spectral band 300 nm to 900 nm, and the position of the absorption edge of the glass sample in this spectral band is measured; then
(ii) en traçant la courbe donnant, pour la composition de verre donnée, l'évolution de la position du front d'absorption de l'échantillon de verre en fonction de la température.  (ii) plotting the curve giving, for the given glass composition, the evolution of the position of the absorption edge of the glass sample as a function of the temperature.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la courbe de référence est établie pour une plage de températures comprise dans la plage allant de -270°C à 1600°C.  5. Method according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the reference curve is established for a range of temperatures in the range of -270 ° C to 1600 ° C.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le verre dont on mesure la température a un rédox donné, la courbe de référence utilisée dans l'étape (b) étant établie pour ce rédox donné.  6. Method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the glass whose temperature is measured at a given redox, the reference curve used in step (b) being established for this given redox.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on mesure la position du front d'absorption du verre dans la bande spectrale 300 nm à 900 nm à l'aide d'un spectromètre.  7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the position of the absorption edge of the glass in the spectral band 300 nm to 900 nm is measured using a spectrometer.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans l'étape (a), la source de rayonnement utilisée pour irradier le verre et le détecteur utilisé pour mesurer l'absorption du verre sont situés de part et d'autre d'une épaisseur du verre. 8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that, in step (a), the source of radiation used to irradiate the glass and the detector used to measure the absorption of the glass are located on both sides of a glass thickness.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans l'étape (a), la source de rayonnement utilisée pour irradier le verre et le détecteur utilisé pour mesurer l'absorption du verre sont situés en regard d'une même surface du verre.  9. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that, in step (a), the radiation source used to irradiate the glass and the detector used to measure the absorption of the glass are located in look at the same surface of the glass.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que, dans l'étape (i), la source de rayonnement utilisée pour irradier l'échantillon de verre et le détecteur utilisé pour mesurer l'absorption de l'échantillon de verre sont situés de part et d'autre de l'échantillon de verre.  10. Method according to any one of claims 2 to 9, characterized in that, in step (i), the radiation source used to irradiate the glass sample and the detector used to measure the absorption of the glass sample are located on either side of the glass sample.
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que, dans l'étape (i), la source de rayonnement utilisée pour irradier l'échantillon de verre et le détecteur utilisé pour mesurer l'absorption de l'échantillon de verre sont situés en regard d'une même surface de l'échantillon de verre.  1 1. Method according to any one of claims 2 to 9, characterized in that, in step (i), the radiation source used to irradiate the glass sample and the detector used to measure the absorption of the sample of glass are located opposite one and the same surface of the glass sample.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans l'étape (a), le rayonnement utilisé pour irradier le verre est un rayonnement polychromatique correspondant à au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm.  12. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that, in step (a), the radiation used to irradiate the glass is a polychromatic radiation corresponding to at least a portion of the spectral band 300 nm to 900 nm.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce que, dans l'étape (a), le rayonnement utilisé pour irradier le verre est un rayonnement monochromatique dont la longueur d'onde est comprise entre 300 nm et 900 nm, notamment un rayonnement émis par une source laser.  13. Method according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that, in step (a), the radiation used to irradiate the glass is a monochromatic radiation whose wavelength is between 300 nm and 900 nm, in particular radiation emitted by a laser source.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que, dans l'étape (i), le rayonnement utilisé pour irradier le verre est un rayonnement polychromatique correspondant à au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm.  14. Process according to any one of Claims 2 to 13, characterized in that, in step (i), the radiation used to irradiate the glass is a polychromatic radiation corresponding to at least a part of the 300 nm spectral band. at 900 nm.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on impose un déplacement relatif entre, d'une part, le verre et, d'autre part, la source de rayonnement utilisée pour irradier le verre et le détecteur utilisé pour mesurer l'absorption du verre, où la source et le détecteur ont un positionnement l'un par rapport à l'autre en permanence adapté pour que le détecteur reçoive un rayonnement qui a traversé le verre. 15. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that imposes a relative displacement between, on the one hand, the glass and, on the other hand, the radiation source used to irradiate the glass and the detector. used to measure the absorption of glass, where the source and the detector have a positioning relative to each other permanently adapted so that the detector receives radiation that has passed through the glass.
16. Dispositif pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend une source de rayonnement apte à émettre un rayonnement correspondant à au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm et un détecteur de rayonnement apte à détecter un rayonnement dans au moins une partie de la bande spectrale 300 nm à 900 nm.  16. Device for implementing a method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that it comprises a radiation source capable of emitting radiation corresponding to at least a portion of the spectral band 300 nm at 900 nm and a radiation detector capable of detecting radiation in at least a portion of the spectral band 300 nm at 900 nm.
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement aptes à imposer un déplacement relatif entre, d'une part, le verre et, d'autre part, la source et le détecteur, où la source et le détecteur ont un positionnement l'un par rapport à l'autre en permanence adapté pour que le détecteur reçoive un rayonnement qui a traversé le verre.  17. Device according to claim 16, characterized in that it comprises displacement means able to impose a relative displacement between, on the one hand, the glass and, on the other hand, the source and the detector, where the source and the detector have a positioning relative to each other permanently adapted so that the detector receives radiation that has passed through the glass.
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