hochtemperaturanwendungen Berührungslose Temperaturmessung zwischen 50 C und 2200 C Infrarot-Thermometer, Infrarotkameras und deren Anwendungen Innovative Infrared Technology
Hochtemperaturanwendungen Optris - Ihr Partner im Bereich Infrarot-Temperaturmesstechnik Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle zu zeitgemäßen Preisen Die IR-Sensoren von Optris werden vielfach zur Überwachung und Regelung von Fertigungsprozessen eingesetzt. Die Einrichtung von mehreren Messstellen (z.b. in OEM-Lösungen) wird unseren Kunden durch eine zeitgemäße Preisgestaltung ermöglicht. Innovative Ideen wie ein umfangreiches Schnittstellenkonzept (analog + digital) stellen eine schnelle Parametrierung und einfache Einbindung der Messgeräte in den Prozess sicher. Folgende Vorteile ergeben sich durch den Einsatz der berührungslosen Temperaturmesstechnik: Abb. 1: Blockschaltbild eines Infrarot-Thermometers Qualitätsverbesserung der Produkte Prozessoptimierung zur Outputsteigerung Dokumentation des Prozesses Energieersparnis Der passende Sensor zu Ihrer Messaufgabe In fast allen industriellen Herstellungsverfahren stellt die Temperatur eine wichtige Größe dar. Das Einhalten vorgegebener Prozesstemperaturen gewährleistet unter anderem eine hohe Qualität der zu fertigenden Produkte. Die berührungslose Temperaturmessung über Infrarot hat sich dabei als Messtechnik etabliert. Gerade in Hochtemperaturprozessen liefert sie zuverlässige, reproduzierbare Messergebnisse. Die IR-Temperatursensoren (siehe Blockschaltbild in Abb. 1) kommen in klassischen Anwendungen der Metall- und Glasindustrie zum Einsatz, aber auch in neuen Bereichen der Solar- und Halbleiterindustrie sowie der Medizintechnik. Optris stellt hier durch eine breite Produktpalette für die meisten Anwendungen das passende Gerät bereit. Die Messobjekt-Oberfläche bestimmt, welcher Sensor mit welcher Messwellenlänge geeignet ist (siehe dazu auch Abb. 2 und 3). Zur leichteren Orientierung hält sich die Broschüre an folgendes Farbschema: Abb. 2: Darstellung der sich angleichenden Emissionsgrade von blanken Metallen und den entsprechenden Metalloxiden 8-14 μm hauptsächlich für nichtmetallische Oberflächen (Gerätetyp: LT) 7,9; 4,64; 4,24; 3,9 μm für spezielle Anwendungen (Gerätetypen: P7; F6; F2; MT) 5,0 μm für Glasoberflächen (Gerätetyp: G5) 2,3; 1,6; 1,0 μm hauptsächlich für metallische Oberflächen (Gerätetypen: 3M; 2M; 1M) Abb. 3: Das Diagramm zeigt, wie hoch der Messfehler über die unterschiedlichen Wellenlängen ist, wenn der Emissionsgrad bei Metallen um 10% falsch eingestellt ist (Legende: LT = 8 14 µm; G5 = 5 µm; MT = 3,9 µm; 3M = 2,3 µm; 2M = 1,6 µm; 1M = 1,0 µm) 2
Anwendungen der Metallindustrie Anwendungsbeispiele in der Metallindustrie Übersicht Anwendungsbeispiele Metallindustrie Hochofen / Schmelze Halbzeugfertigung Teilefertigung Behandlung / Montage 1. Instandhaltung 1. 1. Torpedowagen Schlackewagen Frühzeitiges Erkennen der Abnutzung der Feuerfest-Materialien an Torpedowagen, Schlackewagen und Schmelzpfannen; geplante Instandhaltung ohne Gefahr von Durchbrüchen 300 C bis 600 C optris PI160: Wärmebildkamera zur permanenten Überwachung und automatischen Alarmierung bei HotSpots an der Außenwand 1. Induktionstiegelofen Kontrolle der Ausmauerung von Schlackewagen beim Herausfahren aus der Halle Innovated www.optris.de Infrared technology 3
Anwendungen der Metallindustrie Stranggussanlage 2. 2. Stranggussanlage Kontrolliertes Abkühlen des Stranges in den Kühlzonen, um Durchbrüche an der Außenhülle zu vermeiden und eine hohe Materialqualität zu sichern 800 C bis 1000 C Walzstraße 3. 4. 1. optris CTratio 1M: Quotientenpyrometer in der Kühlkammer, geringe Beeinflussung durch Dampf / Schmutz, Installation bis 250 C ohne Kühlung 2. optris CTlaser 1M: Messung der Außenhülle in der Auslaufzone und Nachregelung der Kühlzone 3. Walzstraße Fortlaufende Messung der Umformtemperatur zwischen den einzelnen Walzen zur Prozessoptimierung und Qualitätssicherung 700 C bis 1100 C 1. optris CTlaser 1M / 2M: Messung der Blechtemperatur mit schnellem Pyrometer 2. optris CTratio 1M: Quotientenpyrometer in der Kühlzone, geringe Beeinflussung durch Dampf / Schmutz, Installation bis 250 C ohne Kühlung 3. optris CTratio 1M: Quotientenpyrometer zur Drahtmessung, präzise Messung selbst wenn der Draht nur 5% des Messflecks ausfüllt 4. Auslaufzone einer Stranggussanlage Hot metal detection Präzise Erfassung von heißen Objekten, z.b. zur Materialverfolgung oder Auswurfskontrolle aus der Form Warmumformung von Blechen und Herstellung von Draht Stahl-Zentrum 150 C bis 900 C optris CT 3M: schnelle Einstellzeit von 1 ms; zuverlässige Messung auch bei niedrigen Metalltemperaturen; großer Messbereichsumfang Stahl-Zentrum Schnelle Erfassung einer Stahlbramme zur Materialverfolgung 4
5. Gesenkformen Messung der Temperatur des Rohlings vor dem Umformen bzw. des Formteils nach dem Umformen / vor dem Lagern 700 C bis 1250 C Gesenkformen 5. Tiefziehen 6. 1. optris CTlaser 1M: permanente Überwachung durch stationäres Pyrometer 2. optris P20 1M: sporadische Messung der Teile durch Handgerät; Laser oder Zielfernrohr zum Anvisieren des Messobjekts Formenguss 7. 7. Formenguss 6. Umformteil nach dem Gesenkformen Tiefziehen Permanente Werkzeug- und Blechtemperaturmessung vor dem Tiefziehen zur stabilen Prozessführung 200 C bis 350 C Stahl-Zentrum Gießstrahlmessung beim Abguss in die Form 1250 C bis 1600 C optris CTratio 1M: Quotientenpyrometer mit geringer Beeinflussung durch Dampf / Schmutz; automatische Messwertanalyse über Software (kombinierte Auswertung über Peak Hold, Mittelwertbildung etc.) optris CTlaser 3M: zuverlässige Messung auch bei niedrigen Metalltemperaturen; großer Messbereichsumfang Badewannen als Tiefziehprodukt Gießstrahlmessung während des Abgusses in eine Form Innovative Infrared Technology 5
Anwendungen der Metallindustrie Induktionshärten 8. Induktionsschweißen 8. Induktionshärten Einhalten eines optimalen Temperatur-Zeit-Verlaufs, um angestrebte Gefügestruktur des Metalls zu erreichen 700 C bis 1100 C 10. Beschichten 9. Empfohlene Sensoren: 1. optris CTlaser 1M / 2M: permanente Temperaturüberwachung; genaue Ausrichtung durch Laser; Elektronik ist durch abgesetzten Optikkopf gegenüber elektromagnetischer Strahlung geschützt 2. optris P20 1M / 2M: Handgerät für sporadische Temperaturmessungen; Laser oder Zielfernrohr zum Anvisieren des Messobjekts 9. Induktions-Rohrschweißen Sicherstellen einer hohen Schweißnahtqualität durch Temperaturerfassung der Rohrränder nach dem Induktor und vor den Stauchrollen 950 C bis 1450 C optris CTratio 1M: Quotientenpyrometer zur kontinuierlichen Erfassung und Regelung der Schweißnahttemperatur; geringe Beeinflussung durch Dampf; Installation bis 250 C ohne Kühlung 10. Beschichten Stahl-Zentrum Induktiv erwärmtes Rohr Erwärmen des zu behandelnden Metall-Werkstücks auf Zieltemperatur vor dem Galvanisierungsbad zur Optimierung der elektrochemischen Reaktion 150 C optris CTlaser 3M: zuverlässige Messung auch bei niedrigen Metalltemperaturen; großer Messbereichsumfang; Laser zum Anvisieren des Messobjekts Temperaturüberwachung der Rohrränder kurz vor dem Verschweißprozess Verchromtes Getriebteil 6
Messgeräte und Zubehör Übersicht Infrarot-Messgeräte Kompaktserie Kleine, kompakte Infrarot-Thermometer für den Einsatz in beengten sowie heißen Umgebungen ab 95 Infrarotkameras Kompakte Wärmebildkameras für schnelle Onlineanwendungen, inklusive Linescanner- Funktion ab 2.690 Hochleistungsserie Infrarot-Thermometer mit höchster optischer Leistung sowie Doppellasern zur Messfleckausrichtung ab 490 Handthermometer Hochwertige tragbare Infrarot-Thermometer mit integrierter USB- Schnittstelle ab 89 Industrielles Zubehör Montagewinkel, justierbar in einer Achse Montagewinkel und -gabel, justierbar in zwei Achsen Massivgehäuse (CSmicro, CT) Kühlmantel (CTlaser, CSlaser) Kühlgehäuse mit Hochtemperaturkabel (CTlaser, CSlaser, PI160) Freiblasvorsätze Montageeinheit für Kühlgehäuse (Montageadapter und Schutzrohr) Vorsatzlinsen und Austauschoptiken Digitale Schnittstellenmodule für Elektronikbox Tragschienen-Montageplatte und geschlossener Gehäusedeckel für Elektronikbox www.optris.de 7
Ihr regionaler Ansprechpartner Optris GmbH Ferdinand-Buisson-Str. 14 13127 Berlin Germany Tel.: +49 (0)30 500 197-0 Fax: +49 (0)30 500 197-10 Email: info@optris.de Internet: www.optris.de Änderungen vorbehalten Metallindustrie-D2013-06-A 8