关于红外线的应用分析和介绍图片_关于红外线的应用分析和介绍

使用红外炉的关键是准确测量工艺温度。熔炉操作员需要准确的温度读数，以最大限度地提高生产速度、优化效率、提高产量并降低运营成本。

高强度红外短波输送加热系统用于干燥聚四氟乙烯板上的溶剂。

红外线炉用于大量的工业生产过程，例如涂层固化、塑料成型前的加热和玻璃加工。在这些应用中，红外(IR)系统作为闭环控制系统的一部分，可以根据状态变化立即进行调整。

在红外加热系统中，红外加热器或辐射器被设定为高于加工零件所要达到的温度的某一温度。这些加热器通过电磁辐射将能量传递给零件。由于红外辐射，产品内部的分子被激发并振动。结果，能量水平上升，导致温度上升、状态变化(液体到气体)、聚合或硬化。

在典型的生产应用中，最终零件温度由零件在红外炉中停留的时间决定。由于辐射能的传输，加热器的温度和部件的温度之间的差异变得越来越大。这个过程不需要两个物体保持接触，也不需要它们之间有任何媒介。

红外线炉的使用时机

对流加热炉的控制只用空气和风速。此外，在对流加热炉中，整个产品停留时间的一部分需要用于将产品升高到工艺温度。毫无疑问，产品在对流炉中的温度永远不会超过其环境温度，因此产品不会因为停留在高温空气中而过热。

与此形成鲜明对比的是，红外发射管可以使用不同的能量密度和波长来实现适当的加热速度和温度。与对流加热炉相比，红外线具有更高的能量传递速度，可以更快地提高产品的温度。例如，长波红外线发射4.0至6.0 m的能量，能量密度为5至15 W/in2。中波红外线发射2.4至4.0 m的能量，能量密度为15至60 W/in2。

图1红外测温仪提高了制造过程的一致性，从而减少了产品波动，提高了产品质量和生产率。

短波红外线发射1.0至1.2 m的能量，能量密度为100至200 W/in2。当可以实现高能量密度时，产品可以被更快地加热，但是这也可能导致产品过热。

涂层固化是使用红外线的最合适的应用之一。例如，当红外线用于加热绕组线圈上的涂层时，涂层可以在不完全加热金属的整个厚度的情况下固化。采用红外加热器，可实现离散区域控制。红外加热器是实现精确温度曲线的理想选择，例如，连续纸卷或连续织物的湿度控制。红外技术的另一个优点是启动时间短，可以很快达到工艺状态。加热炉能使产品在几分钟甚至几秒钟内达到要求的工艺温度。

过程控制要求

在工业工厂中，温度作为过程、产品或设备部件的状态指标，起着非常重要的作用。图2红外测温仪内部的光学透镜收集物体发出的红外能量，并将能量聚焦在探测器上。探测器然后将这种能量转换成电信号，电信号被放大并显示为温度读数。

精确的温度监控可以提高产品质量和生产率。因为在最佳状态下生产过程不会中断，所以也可以最大限度地减少停机时间。

例如，当干燥纸张、塑料薄膜和金属箔上的涂层时，温度是一个关键变量。红外干燥器用于将涂层和基材的温度升高到所需的干燥/固化温度。精确的过程控制需要来自织物或薄膜卷温度传感器的闭环反馈信号，以便为操作者提供详细的温度曲线。

更重要的是，最终用户需要一种能够承受恶劣生产环境的温度测量解决方案。这意味着有时需要将温度计放在绝缘套管中，或者为设备提供空气冷却或水冷却装置。为了实现温度传感器和苛刻的工艺条件之间的热隔离，甚至有必要使用空气室。

温度测量选项

红外线加热炉、干燥机和其他工艺加热系统的制造商为他们的设备设计了精确可靠的温度控制功能。在生产过程中，熔炉操作员必须获得实际产品温度的准确读数；否则会降低加工质量，增加废品率，从而降低工厂的利润率。

温度测量解决方案通常包含接触式传感器或非接触式传感器。

图2

热电偶等接触式仪器在这些应用中并不实用。因为在这些应用中，温度传感器可能在产品完全冷却之前与产品接触，导致涂层或产品表面损坏。热电偶也可能无法跟踪热循环中发生的快速温度变化。

对于无法使用热电偶或其他探针传感器的环境，可以使用非接触式红外温度计来测量温度(图1)。

图3红外传感器系统与非接触式红外温度测量和数据采集软件合作来控制设定点温度。

红外装置的使用使得精确控制工艺加热炉内的温度成为可能，可用于烘烤、酸洗、预热、热成型、烹饪、熔化、收缩、减薄和干燥各种产品。

要获得红外测温仪的这一优势，就必须了解它的工作原理。所有物体都发出红外辐射能量。物体温度越高，其分子越活跃，发出的红外辐射能量越多。红外测温仪内部的光学透镜收集物体发出的红外能量，并将能量聚焦在探测器上。然后，探测器将该能量转换成电信号，该电信号被放大并显示为温度读数(图2)。

红外测温仪可以快速有效地监测动态过程的温度。与其他测量技术不同，红外测温仪可以直接测量过程温度，允许用户快速调整过程参数，从而优化产品质量。红外测温仪还可以帮助提高生产效率，通过实现更小的测量单位和获得更多的温度数据来提高产量。它不仅可以测量大面积，也可以测量小点面积。

最先进的非接触式红外传感器进一步扩展了温度测量技术，可以提供多个扩展温度范围、激光瞄准装置和高分辨率镜头。模拟和数字信号可同时输出，使温度数据融入闭环控制系统，同时输出的信息可用于远程温度监测和分析。

带有红外温度测量和数据采集软件的红外传感器系统可以控制设定点温度。因为软件可以产生准确的生产记录，它可以读取和记录每个过程目的温度。一旦达到设定温度，热源可以自动关闭，以保持正确的温度(图3)。

红外加热炉和红外测温技术的结合为过程加热应用提供了强有力的组合。