Infračervené a sklo: Výber správnych tried kremeňa pre infračervené okná a ohrievače

O vzťahu medzi infračerveným žiarením a sklom rozhoduje vlnová dĺžka, nie to, ako jasne daný diel vyzerá na stole. Pred niekoľkými rokmi nám zákazník poslal nákres disku z taveného oxidu kremičitého s priemerom 60 mm a hrúbkou 5 mm, ktorý sa mal posadiť pred termovíznu kameru sledujúcu komoru pece s teplotou 900 °C. Každý rozmer bol správny. Materiál bol chybný. V pásme 8 až 14 mikrometrov, ktoré kamera použila, nie je tavený oxid kremičitý vôbec oknom; je to stena. Kamera by videla vlastnú povrchovú emisiu disku plus odraz dielne za ním a pec by zostala neviditeľná za dokonale opracovaným polotovarom.

Táto žiadosť o cenovú ponuku zhŕňa infračervené žiarenie a sklo lepšie ako ktorákoľvek kapitola z učebnice. Sklo nie je kategoricky priehľadné ani nepriehľadné pre infračervené žiarenie. Je transparentný v definovanom rozsahu, slepý mimo tohto rozsahu a okraje rozsahu sa pohybujú so zložením, obsahom hydroxylových skupín a hrúbkou. Vyberte si správne a kremenné sklo sa stane jedným z najužitočnejších materiálov v infračervenom systéme: v nepretržitej prevádzke prežije 1 100 °C, odolá tepelným šokom a prepustí väčšinu toho, čo vyžaruje strednovlnný ohrievač. Vyberte si zle a vlastníte drahý dekoratívny kotúč.

Tento článok je napísaný pre ľudí, ktorí skutočne musia zavolať: procesní inžinieri špecifikujúci obálku ohrievača, dizajnéri nástrojov vyberajúci okno, tímy údržby, ktoré riešia problémy s pyrometrom, a pracovníci nákupu porovnávajúci cenové ponuky od výrobcu kremenného skla. Každý týždeň vyrábame kremenné trubice, tyče, platne, okná, tégliky a infračervené vykurovacie telesá, takže príklady nižšie pochádzajú zo skutočných objednávok a nie z učebných osnov fyziky.

Krátka verzia: Spojte sklo s pásikom

Ak si pamätáte len jednu vec, zapamätajte si toto: kremenné sklo je materiál s blízkym infračerveným a krátkovlnným infračerveným žiarením. Vysoko čistý tavený oxid kremičitý prepúšťa svetlo od približne 180 nanometrov v ultrafialovom žiarení do približne 2,5 mikrometra a triedy s nízkym obsahom hydroxylových skupín posúvajú využiteľnú priepustnosť na približne 3,5 mikrometra. Za približne 4 mikrometre absorpcia prudko stúpa. Medzi približne 8 a 10 mikrometrami sieť kremíka a kyslíka absorbuje tak silno, že 3 mm okienko je efektívne čierne.

Táto jediná skutočnosť zaraďuje takmer každý dopyt, ktorý dostaneme, do jednej z troch skupín:

• 1 až 3 mikrometre. Kremenné sklo je predvolená voľba. Žijú tu infračervené lampy, žiariče z uhlíkových vlákien, 2 mikrometrové vláknové lasery, snímanie plynov, meranie vlhkosti, ohrievanie plastových predliskov a väčšina procesov priemyselného sušenia.
• 3 až 5 mikrometrov. Ste na ramene krivky. Tavený oxid kremičitý s nízkym obsahom OH stále funguje, ale na hrúbke nesmierne záleží, obsah hydroxylových skupín treba skôr špecifikovať ako predpokladať a každý milimeter navyše stojí skutočný signál.
• 8 až 14 mikrometrov. Quartz vám nepomôže. Tepelné zobrazovanie, väčšina pyrometrov a dlhovlnná rádiometria potrebujú germánium, selenid zinočnatý, sulfid zinočnatý, kremík za kratší koniec alebo chalkogenidové sklo. Kremenné okienko v dlhovlnnej kamere je filter, nie okno.

Všetko ostatné v tomto článku sú detaily visiace na tomto ráme: ako hydroxyl absorbuje, ako hrúbka spája problém, ako povlaky posúvajú čísla a ako napísať špecifikáciu nákupu, ktorú môže dodávateľ skutočne splniť.

Prečo oxid kremičitý prechádza blízko infračerveného žiarenia, ale blokuje tepelné infračervené žiarenie

Transparentnosť nie je vlastnosťou abstraktného materiálu; je to medzera medzi dvoma absorpčnými mechanizmami. Na strane s krátkou vlnovou dĺžkou fotóny nakoniec nesú dostatok energie na zdvihnutie elektrónov cez zakázaný pás skla, čo je dôvod, prečo sa tavený oxid kremičitý stáva nepriehľadným pod približne 180 nanometrami. Na strane s dlhou vlnovou dĺžkou fotóny nakoniec nesú správnu energiu na vybudenie vibrácií samotnej siete kremík-kyslík. Tieto vibrácie pohlcujú tepelné infračervené žiarenie a sú silné.

Praktickým dôsledkom je prenosové okno s mäkkým okrajom, a nie s tvrdým. Tavený oxid kremičitý je vynikajúci pri 1 mikrometre, dobrý pri 2 mikrometroch, použiteľný pri 3 mikrometroch v správnej triede, okrajový pri 4 mikrometroch a beznádejný pri 9 mikrometroch. Obyčajné sodno-vápenaté plavené sklo dosiahne svoj limit oveľa skôr, pretože nečistoty z oxidu železitého silne absorbujú v blízkej infračervenej oblasti, a preto je hrubé okenné sklo na letnom slnku teplé: viditeľné svetlo sa dostane dovnútra a energia blízkeho infračerveného žiarenia sa premení na teplo vo vnútri tabule.

Tri infračervené pásma v jednoduchosti

Blízko a krátkovlnné infračervené, približne 0,7 až 2,5 mikrometra. Toto je pásmo vyhrievania na báze lampy, komunikácie z optických vlákien, spektroskopického merania vlhkosti a krátkovlnných infračervených inšpekčných kamier. Kremenné sklo tu dominuje a potrebuje malé vysvetlenie.

Stredné infračervené žiarenie, približne 3 až 5 mikrometrov. Toto je pásmo termometrie horúcich objektov, analýzy spaľovacích plynov, niektorých vojenských optik a rastúceho počtu plynových senzorov. Tavený oxid kremičitý s nízkym obsahom OH môže slúžiť spodnej polovici tohto pásu, ak je optická dráha krátka. Nad 4 mikrometre by ste mali poctivo hodnotiť ostatné materiály.

Dlhovlnné infračervené žiarenie, približne 8 až 14 mikrometrov. Tu fungujú termokamery, pretože tam silne vyžarujú predmety s izbovou teplotou. Sklo je nepriehľadné takmer v celom páse, a preto termokamera namierená na okno vidí povrchovú teplotu okna a odraz toho, čo je za kamerou.

Čo robí hydroxyl vo vnútri skla

Voda začlenená do siete oxidu kremičitého počas topenia zanecháva hydroxylové skupiny a tieto skupiny majú svoje vlastné vibrácie absorbujúce približne 1,38, 2,22 a 2,73 mikrometrov. Tavený oxid kremičitý v UV kvalite s 800 až 1 200 ppm hydroxylových skupín je vynikajúci pod 2 mikrometre a celkom obyčajný pri 2,7 mikrometroch. Materiál infračervenej kvality s hydroxylom pod 10 ppm odstráni väčšinu tejto absorpcie a získa vám ďalší mikrometer pracovného rozsahu.

Toto je najbežnejšia medzera v špecifikácii, ktorú vidíme. Kupujúci požaduje „kremenné sklo s hrúbkou 3 mm, s vysokou priepustnosťou“ a dostane kompetentne vyrobené okienko v kvalite UV, ktoré pri 2,7 mikrometroch stratí takmer polovicu signálu. Nič nebolo chybné. Známka jednoducho nebola nikdy uvedená.

Porovnávacia tabuľka sklenených rodín v infračervenom spektre

Nižšie uvedená tabuľka komprimuje správanie sklenených rodín, na ktoré sa nás pýtajú najčastejšie. Rozsahy sú typické použiteľné hodnoty priepustnosti pre bežné hrúbky, nie sú garantované limity pre každú taveninu, pretože dopujúce látky, obsah železa a úroveň hydroxylových skupín posúvajú okraje.

Čítajte tabuľku ako filter, nie ako hodnotenie. JGS1 nie je lepší ako JGS3; je optimalizovaný pre iný koniec spektra. Dodávateľ, ktorý uvádza jednu triedu pre každú infračervenú úlohu, buď nepochopil požiadavku, alebo dúfa, že si to nevšimnete.

Pod číslami sú dve praktické poznámky. Po prvé, viditeľná priehľadnosť vám nehovorí takmer nič o infračervenom výkone, takže vizuálna kontrola dodaného okna dokáže len veľmi málo. Po druhé, sklo, ktoré v hrubých častiach vyzerá jemne sivo alebo zeleno, zvyčajne odhaľuje obsah železa, ktorý je v priezore neškodný a v blízkom infračervenom okne neprijateľný.

Priepustnosť pri 3 mikrometroch: tam, kde sú stupne oddelené

Nižšie uvedená tabuľka porovnáva indikatívnu vnútornú priepustnosť pri 3 mikrometroch cez 10 mm dráhu pre štyri bežné materiály. Zámerne sa zameriava na túto vlnovú dĺžku, pretože 3 mikrometre sú miestom, kde vo výsledku dominuje obsah hydroxylu, nie hrúbka alebo lesk.

Vynikajú tri veci. Medzera medzi dvoma druhmi oxidu kremičitého je šírkou hydroxylového pásu, nie rozdielom v čistote alebo remeselnom spracovaní, a preto je oprava skôr zmenou stupňa ako zmenou leštenia. Borosilikát nie je v tomto regióne jednoducho „trochu horší“; ide o inú triedu materiálu a nemal by byť nahradený počas nedostatku dodávok bez novej optickej kontroly. A sodno-vápenaté číslo vysvetľuje, prečo je obyčajné sklo ako infračervené okno nepoužiteľné, aj keď vyzerá dokonale čisté.

Pre našu vlastnú prácu s infračerveným žiarením preto uchovávame nízkohydroxylové dosky a rúrky oddelene od materiálu UV triedy a uvádzame čísla šarží tavenia na baliacom zozname. To je tiež dôvod, prečo žiadame zákazníkov o cieľovú vlnovú dĺžku pred uvedením cenovej ponuky a nie po nej. Ak je aplikácia 2 mikrometre, štandardné okno s UV žiarením bude fungovať dobre a ušetrí peniaze. Ak je to 3,2 mikrometra, to isté okno zníži signál na polovicu a zákazník bude viniť povrchovú úpravu, leštenie alebo zarovnanie skôr, ako niekto podozrieva sklo.

Hrúbka znásobuje efekt skôr exponenciálne ako lineárne, takže 5 mm okienko nie je jednoducho „trochu slabšie“ ako 3 mm okienko na okraji pásma. V praxi, ak musíte pracovať blízko hranice, špecifikujte najtenšie okno, ktoré bude mechanická konštrukcia tolerovať a investujte úsporu do lepšej triedy.

Infračervené ohrievače: Prečo kremenná obálka nie je filtrom

Najväčšie priemyselné využitie infračerveného a skleneného páru je kremenná infračervená vykurovacia trubica a funguje, pretože obal je priehľadný pre žiarenie, ktoré obklopuje. Vlákno z uhlíkových vlákien, ktoré beží pri teplote okolo 1 200 K, vyžaruje najsilnejšie okolo 2,4 mikrometra podľa Wienovho zákona o posune. Nikel-chrómový prvok sa pri podobnej teplote správa porovnateľne. Volfrámové vlákno v trubici naplnenej halogénom je horúcejšie, takmer 2 800 K, a vrcholy sú bližšie k 1 mikrometru. Všetky tri pohodlne sedia vo vnútri prenosového okna kremenného obalu, takže stena trubice absorbuje veľmi málo energie, ktorú generuje.

To nie je triviálny detail. Ak by obal absorboval svoj vlastný výstup, rúrka by sa zahrievala skôr ako obrobok, účinnosť by sa zrútila a stena by zmäkla. Kremeň sa vyhýba všetkým trom poruchovým režimom naraz a pridáva bod mäknutia nad 1 600 °C a koeficient tepelnej rozťažnosti okolo 0,55 × 10⁻⁶ na kelvin, preto je možné ohrievač ošpliechať studenou vodou vo výrobnej linke bez rozbitia.

Transparentné kremenné infračervené vykurovacie trubice Transparentná kremenná trubica ponúka priamy infračervený prenos pre sústredené zahrievanie, rýchlu odozvu a odolnosť proti tepelným šokom; užitočné tam, kde záleží na pevnom vlákne a vysokej účinnosti. Zobraziť produkt →

Priehľadné, mliečne a dopované obálky

Transparentný kremeň poskytuje najvyššiu priamu priepustnosť a tesný obraz vlákna, ktorý vyhovuje sústredenému ohrevu, tepelnému tvarovaniu a rýchlemu tepelnému spracovaniu polovodičov. Mliečny alebo nepriehľadný kremeň rozptyľuje žiarenie, zmäkčuje horúce miesta a vytvára rovnomernejšie rozloženie v širokom cieli, čo je zvyčajne vhodnejšie pre sušiace pece, vytvrdzovanie farieb a ohrievanie potravín.

Dopovaná kremenná hadica pridáva tretiu možnosť posunutím tam, kde obal absorbuje. Rúrka dopovaná na zníženie ultrafialového žiarenia znižuje tvorbu ozónu a chráni produkty citlivé na teplo, zatiaľ čo známa červená alebo rubínová trubica viditeľne filtruje krátke vlnové dĺžky bez blokovania infračerveného výstupu. Pre výrobcov lámp je to často rozdiel medzi splnením a nesplnením emisnej špecifikácie.

Prispôsobenie žiariča záťaži

Prispôsobenie vlnovej dĺžky je dôležitejšie, než väčšina kupujúcich očakáva. Nátery na vodnej báze, papier a textílie silne absorbujú okolo 3 mikrometrov, takže stredovlnné uhlíkové žiariče efektívne prenášajú teplo. Tenké polymérové ​​filmy a PET predlisky dobre absorbujú v oblasti 1 až 2 mikrometrov, čo uprednostňuje krátkovlnné halogénové žiarovky. Priehľadné plasty, ktoré vyzerajú na pohľad priehľadne, môžu stále silne absorbovať blízke infračervené žiarenie, čo je presne dôvod, prečo infračervené zváranie a zmršťovanie vôbec funguje.

Pred odporúčaním obálky sa zvyčajne pýtame tri otázky: aký je cieľový materiál, akú teplotu musí dosiahnuť a aký jednotný musí byť výsledok. Tieto tri odpovede zužujú výber žiariča, priemeru trubice, hrúbky steny a povrchovej úpravy oveľa rýchlejšie, ako to urobí technický list.

Infračervené okná a priezory pre horúce procesy

Okno pri pohľade do komory s teplotou 1 000 °C musí vykonávať tri úlohy naraz: zostať transparentné pri prevádzkovej vlnovej dĺžke, prežiť teplotný gradient a udržiavať procesnú atmosféru tam, kam patrí. Quartz zvláda všetky tri lepšie ako väčšina alternatív, ale iba ak to podporuje mechanická konštrukcia.

Uvažujme o typickom priezore pece. Procesná strana má teplotu 900 °C, vonkajšia strana 60 °C a kamera alebo pyrometer sa pozerá cez 1,5 mikrometra. 5 mm kremenný disk s nízkym obsahom OH zvládne optickú požiadavku ľahko. Režim zlyhania takmer nikdy nie je prenos; montuje sa. Ak je okno pevne upnuté na oboch stranách, rozdielna expanzia medzi kremeňom a prírubou z nehrdzavejúcej ocele ho popraská, pretože kremeň sa rozťahuje oveľa menej ako kov okolo neho. Odporúčame mäkké tesnenie, plávajúce sedadlo a jasnú špecifikáciu, ktorá tvár je horúca.

Čistenie je druhým návrhovým rozhodnutím. Kremenné okno v atmosfére naplnenej sadzami alebo kondenzáciou stráca priepustnosť z povrchových usadenín dlho predtým, ako sa samotné sklo znehodnotí. Tangenciálne preplachovanie vzduchom alebo dusíkom cez procesnú plochu udržuje povrch čistý a ako bonus ho ochladzuje. Ak nie je dostupný čistiaci plyn, mierny pretlak vo vnútri krytu často dosiahne rovnaký výsledok.

Vysoko čisté kremenné okná na optické a tepelné použitie Vysoko čisté kremenné okienko vyhovuje vysokoteplotnému, tepelne stabilnému optickému pozorovaniu; zvážiť potrebu čistenia a širokopásmového antireflexu tam, kde záleží na prenosových stratách. Zobraziť produkt →

Hrúbka, nátery a kvalita povrchu

Nepotiahnutý tavený oxid kremičitý stráca asi 3 až 4 percentá na povrchu vzhľadom na Fresnelov odraz v blízkej infračervenej oblasti. Dva povrchy, štyri percentá a ďalšia strata vo vnútri materiálu: nominálne vynikajúce okno môže dodať 90 percent namiesto 96 percent ešte pred začiatkom procesu. Antireflexné vrstvy obnovujú väčšinu z toho, ale iba v celom pásme, pre ktoré boli navrhnuté, takže pri snímaní vlnovej dĺžky záleží na špecifikácii širokopásmového pripojenia.

Rozmerové tolerancie sa tiež oplatí výslovne uviesť. Okno s hrúbkou ± 0,05 mm a kvalitou povrchu 40/20 vrypov stojí viac ako bežný polotovar s ± 0,2 mm a väčšina aplikácií priezorov nepotrebuje prísnejšiu triedu. Naopak, laserové okno, ktoré v tichosti nahradí komerčnú leštenku pre laserovú úpravu, bude trpieť rozptylom a pri vysokom výkone aj lokálnym ohrevom.

Kvalita hrán si zaslúži zmienku, pretože tam začína väčšina zlomenín. Brúsená a skosená hrana odoláva vylamovaniu pri manipulácii a znižuje možnosť šírenia trhliny do otvoru pri tepelných cykloch.

Infračervený optický kremeň: Čo vám JGS3 kúpi a koľko to stojí

Tavený oxid kremičitý v infračervenej kvalite, bežne uvádzaný pod označením JGS3, je to, čo dodávame, keď zákazník potrebuje použiteľný prenos na vzdialenosť približne 3,5 mikrometra. Obsah hydroxylu je udržiavaný pod hodnotou približne 10 častí na milión, čo odstraňuje 2,73 mikrometrový absorpčný pás, ktorý obmedzuje materiál UV triedy.

Optické kremenné doštičky JGS3 infračervenej kvality Optická kremenná doska JGS3 pokrýva 0,26–3,5 µm a vyhýba sa 2,7 µm hydroxylovému absorpčnému pásu; užitočné pre infračervený prenos, kde je rozsah UV žiarenia menej kritický. Zobraziť produkt →

Kompromisy sa oplatí pochopiť skôr, ako ich špecifikujete. Odstránenie hydroxylu posúva hranicu ultrafialového žiarenia na dlhšie vlnové dĺžky, zvyčajne nad 250 nanometrov, takže infračervený stupeň je zlou voľbou pre obal UV lampy. Je to tiež drahšie ako materiál triedy UV, pretože proces tavenia a konsolidácie je náročnejší a je citlivejší v tom zmysle, že dodávateľ musí skutočne merať hydroxyl, ako ho predpokladať.

Kde vidíme, ako JGS3 zarába svoju cenu: optické okienka pre 2 až 3 mikrometrové vláknové lasery, plynové absorpčné články na snímanie metánu a vodných pár, ochranné okienka nad chladenými stredovlnnými detektormi a referenčná optika, ktorá sa nesmie unášať vlhkosťou. Kde sa plytvá: okná s viditeľným svetlom, UV vytvrdzovacie zariadenie a všeobecné pozorovanie v peci pri 1 mikrometre, kde lacnejšia trieda funguje rovnako.

Vlastnosti kvality, na ktorých záleží rovnako ako prenos

Infračervenú optickú dráhu ovplyvňuje viac ako krivka prenosu. Bubliny a pevné inklúzie rozptyľujú svetlo a pri vysokom výkone pôsobia ako horúce miesta, ktoré môžu poškodiť semená. Striae, slabé kompozičné pruhy, ktoré zostali po roztavení, skresľujú vlnoplochy a sú mimoriadne dôležité pre zobrazovanie alebo interferometriu, ale sotva vôbec pre jednoduché meranie prenosu žiarenia. Homogenita indexu je dôležitá pre veľké otvory a sotva pre 10 mm kotúč.

Naša rada je uviesť žiadosť a nie všeobecnú požiadavku „najlepšej kvality“. Dodávateľ potom môže navrhnúť triedu bublín, triedu strií a špecifikáciu povrchu, ktoré zodpovedajú danej úlohe, a vy sa vyhnete plateniu za homogenitu interferometrickej triedy v časti, ktorá potrebuje iba preniesť teplo do komory.

Keď je sklo nesprávna odpoveď: Termálne zobrazovanie cez okno

Termokamery sú najčastejším zdrojom zámeny infračerveného žiarenia a skla a úprimná odpoveď je, že kremeň tento problém nevyrieši. Dlhovlnná termokamera pracujúca medzi 8 a 14 mikrometrami vidí sklo ako nepriehľadný povrch s emisivitou okolo 0,9, takže hlási teplotu skla korigovanú podľa toho, čo sklo odráža. V dielni sú tým odrazom ľudia a osvetlenie, a preto termosnímky okien vyzerajú ako zrkadlá.

Všetky obvyklé opravy sú legitímne a žiadna z nich nezahŕňa kremeň:

• Otvorte priehľadný otvor a zmerajte cez otvor, pričom akceptujte prúd vzduchu, ktorý s ním prichádza.
• Použite okenný materiál, ktorý skutočne prepúšťa v pásme 8 až 14 mikrometrov, ako je germánium, selenid zinku alebo chalkogenidové sklo, a akceptujte jeho cenu a jeho tepelné obmedzenia.
• Namiesto toho použite krátkovlnnú infračervenú kameru, ktorá pracuje medzi približne 0,9 a 1,7 mikrometra, kde je kremeň priehľadný a merania pri vysokej teplote sú stále možné.
• Zmerajte vonkajší povrch kontaktným snímačom alebo pyrometrom s náležitou emisivitou, ktorý pracuje pri kratšej vlnovej dĺžke.

Krátkovlnná možnosť je najčastejšie prehliadaná. Pre pece a pece s teplotou nad 700 °C môže byť krátkovlnná kamera za kremenným okienkom lepšou technickou odpoveďou ako drahá dlhovlnná kamera za exotickým oknom, pretože kratšia vlnová dĺžka tiež znižuje citlivosť na chybu emisivity a na povrchovú kontamináciu.

Sklo pred kamerou nie je automaticky zlý nápad; sklo vybrané pre nesprávny pásik. Keď opisujete meranie dodávateľovi kremenného skla, uveďte spektrálne pásmo fotoaparátu namiesto slova „tepelný“, pretože samotný „tepelný“ poukazuje na zodpovedného dodávateľa na nesprávny materiál.

Chyby v špecifikácii, ktoré vidíme opakovane

O väčšine problémov s infračerveným sklom sa rozhoduje v objednávke, mesiace pred dodaním čohokoľvek. Toto sú tie opakujúce sa, v hrubom poradí podľa frekvencie.

1. Určenie triedy podľa názvu bez vlnovej dĺžky. „Kremenné sklo“ opisuje rodinu, nie úroveň výkonu. Uveďte prevádzkové pásmo a prijateľný prenos v tomto pásme.
2. Zabúdanie na obsah hydroxylových skupín. Každá požiadavka nad 2,5 mikrometra by mala uvádzať limit OH, napríklad pod 10 častíc na milión, a mala by sa pýtať, ako sa to overuje.
3. Ignorovanie hrúbky. Prenos v blízkosti okraja pásma má exponenciálnu hrúbku. Dvaja dodávatelia uvádzajúci rovnakú triedu v rôznych hrúbkach uvádzajú rôzny výkon.
4. Za predpokladu, že náter vždy pomôže. Antireflexná vrstva optimalizovaná na 1 mikrometer bude bolieť na 3 mikrometre. Špecifikujte poťahový pás alebo ho nechajte vypnutý.
5. Navrhovanie pevného držiaka. Kremeň expanduje približne pätinovou rýchlosťou oproti nehrdzavejúcej oceli; rozdiel niekde musi byt. Používajte vyhovujúce sedenie.
6. S výhľadom na očistu. Dokonale špecifikované okno v špinavej atmosfére sa v zmene stáva zbytočné. Naplánujte tok plynu vo fáze návrhu.
7. Posúdenie kvality podľa oka. Časť, ktorá vyzerá bezchybne, môže byť nesprávnej triedy a časť s viditeľnou bublinou môže byť úplne prijateľná pre aplikáciu sálavého vykurovania. Kontrolujte podľa špecifikácie, nie podľa intuície.

Každý z nich je lacný na opravu vo fáze cenovej ponuky a nákladný na opravu po dodaní. Päťminútový rozhovor o vlnovej dĺžke, hrúbke, teplote a atmosfére im takmer všetkým zabráni.

Ako nakupovať: Čo by vám mal povedať výrobca kremenného skla

Kúpa infračerveného kremeňa nie je komplikovaná, ale odmeňuje dodávateľa, ktorý na otázky odpovedá skôr mierami ako prídavnými menami. Či už máte dočinenia priamo s výrobcom, regionálnym dodávateľom alebo veľkoobchodníkom s viacerými produktovými radmi, v technickej odpovedi by sa malo objaviť rovnakých desať položiek.

1. Nameraná krivka prenosu pre ponúkanú triedu pri ponúkanej hrúbke, nie katalógový údaj skopírovaný z generického údajového listu. Infračervené meranie Fourierovou transformáciou trvá niekoľko minút a vyrieši väčšinu argumentov.
2. Uvedené hydroxylové číslo a metóda použitá na jeho získanie, zvyčajne z absorpčného pásma blízkeho 2,73 mikrometra.
3. Bublinová a inkluzívna trieda vyjadrené v uznanej klasifikačnej schéme, a nie ako „vysoká kvalita“.
4. Strie a informácie o homogenite kde ide o zobrazovanie alebo interferometriu.
5. Rozmerové tolerancie pre hrúbku, priemer, rovinnosť a rovnobežnosť plus metódu merania.
6. Špecifikácia povrchu vo výrazoch scratch-dig, s názvom poľskej triedy.
7. Detaily povlaku vrátane navrhovanej vlnovej dĺžky, šírky pásma, uhla dopadu a očakávaného prenosového zisku.
8. Tepelné limity a odporúčané rýchlosti rampy vrátane maximálneho sklonu naprieč dielom.
9. Balenie a sledovateľnosť , pretože 300 mm okno, ktoré príde odštiepené, je totálna strata bez ohľadu na jeho optickú kvalitu.
10. Vzorová politika a dodacia lehota , najmä pre prvý výrobok, ktorý musí byť testovaný v skutočnom zariadení.

Pomáha tiež vedieť, čo by sa vás mal dodávateľ pýtať. Ak príde cenová ponuka bez jedinej otázky o vlnovej dĺžke, hrúbke alebo teplote, cena je pravdepodobne založená na odhade. V našom vlastnom dopytovom formulári sa schválne najprv pýta prevádzkové pásmo, pretože to určuje, či ponúkneme UV trubicu, infračervenú platňu alebo mliečnu obálku.

Vlastné veľkosti, malé dávky a opakované objednávky

Väčšina infračervených projektov začína ako jednorazová a stáva sa plánovanou súčasťou. Včas sa opýtajte, či dodávateľ môže držať dávku tavenia pre opakované objednávky, či bude výkres uchovávaný v evidencii s priloženým nameraným prenosom a ako by bola oznámená zmena triedy. Na týchto odpovediach záleží viac ako niekoľko percent na prvej faktúre, keď máte šesť mesiacov od výroby a nová dávka sa správa trochu inak.

V prípade zákazkovej výroby, či už to znamená stupňovité okno, vŕtanú clonu, klenutý obal alebo prírubový priezor, je praktickým spôsobom zaslanie výkresu s vyznačenou optickou požiadavkou. Samotné rozmery len zriedka vyjadrujú, čo musí daný diel skutočne robiť.

Kde sú tieto produkty v našom sortimente

Dva vstupné body pokrývajú väčšinu infračervenej práce opísanej vyššie. Prvou je naša služba výroby okien na mieru, ktorá sa zaoberá otvormi, vŕtanými platňami, stupňovitými profilmi a koordináciou antireflexných vrstiev pre priezory a okná prístrojov. Druhým je rad infračervených ohrievačov, ktorý pokrýva priehľadné, mliečne a uhlíkové konštrukcie prvkov pre priemyselné vykurovacie zariadenia.

Obidve stránky sa nachádzajú vedľa širšieho katalógu rúrok, tyčí, dosiek, téglikov a laboratórneho tovaru, takže jeden dopyt zvyčajne môže pokryť celú zostavu a nie jeden komponent.

Časté otázky: Infračervené a sklo

Prechádza infračervené svetlo cez sklo?

Niektoré z nich áno a množstvo závisí výlučne od vlnovej dĺžky. Bežné okenné sklo prepúšťa takmer infračervené svetlo pod 2,5 mikrometra pomerne dobre a blokuje takmer všetko nad 5 mikrometrov. Tavený kremeň rozširuje použiteľnú priepustnosť na približne 3,5 mikrometra v triedach s nízkym obsahom hydroxylových skupín. V tepelnom páse 8 až 14 mikrometrov je bežné sklo účinne nepriehľadné.

Prečo termokamera nevidí cez okno?

Pretože kamera pracuje v dlhovlnnom infračervenom pásme, kde sklo skôr absorbuje ako prepúšťa. Kamera teda sama číta sklenenú plochu, ktorá silne vyžaruje a aj odráža okolie. Nasmerovaním termokamery na okno sa zvyčajne vytvorí obraz spätného odrazu tepla operátora kamery.

Je kremenné sklo rovnaké ako infračervené sklo?

Nie presne. Kremenné sklo je skupina produktov z taveného oxidu kremičitého a iba niektorí členovia tejto rodiny sú optimalizovaní na prácu s infračerveným žiarením. Materiál infračervenej kvality sa vyznačuje veľmi nízkym obsahom hydroxylových skupín, ktoré odstraňujú absorpčné pásy, ktoré obmedzujú oxid kremičitý pre UV žiarenie nad 2,5 mikrometra.

Akú triedu by som si mal vybrať pre proces s hrúbkou 2 až 3 mikrometre?

Pod 2,5 mikrometra má štandardný tavený oxid kremičitý v UV kvalite vo všeobecnosti dobrý výkon a je lacnejší. Medzi 2,5 a 3,5 mikrometra špecifikujte nízkohydroxylovú infračervenú triedu s hydroxylom pod približne 10 ppm a udržujte okno tak tenké, ako to umožňuje mechanická konštrukcia.

Blokuje hrubšie okno viac infračerveného žiarenia?

Áno, a efekt je skôr exponenciálny ako proporcionálny, najmä v blízkosti okraja prenosového okna. Okno, ktoré funguje prijateľne pri 3 mm, môže stratiť veľkú časť svojho signálu pri 8 mm pri rovnakej vlnovej dĺžke. Hrúbka je optická premenná, nielen mechanická.

Môžu povlaky zlepšiť prenos infračerveného žiarenia?

Antireflexné nátery dokážu obnoviť väčšinu zo zhruba 3 až 4 percent stratených na každom nepotiahnutom povrchu, ale iba v rámci pásma, pre ktoré boli navrhnuté. Povlak optimalizovaný pre viditeľné svetlo zvyčajne zhorší výkon pri 3 mikrometroch, takže vlnová dĺžka návrhu musí byť uvedená na výkrese.

Akú najvyššiu teplotu môže mať kremenné okno?

Tavený kremeň mäkne nad 1 600 °C a bežne sa používa nepretržite okolo 1 100 °C, ale praktickým limitom pre okno je zvyčajne tepelný gradient naprieč ním a spôsob montáže, a nie bod mäknutia materiálu. Postupné zahrievanie, vyhovujúce sedenie a rovnomerné upínanie záleží viac ako na obrázku v titulku.

Infračervené žiarenie a sklo sú jednou z tém, pri ktorých trocha včasnej presnosti ušetrí neskôr veľké náklady. Fyzika je stabilná, možnosti materiálov sú dobre pochopené a režimy zlyhania sú takmer všetky predvídateľné: stupeň zvolený skôr zvykom ako vlnovou dĺžkou, okno navrhnuté bez vyhovujúceho držiaka, obálka ohrievača špecifikovaná bez toho, aby sa zohľadňovalo, ako rovnomerne musí teplo dopadať, alebo termokamera, ktorá musí prehliadnuť materiál, ktorý absorbuje presne to pásmo, na ktorom závisí.

Ak ste v štádiu skicovania dielu a nie objednávania dielu, najužitočnejšia vec, ktorú môžete urobiť, je opísať proces jednoduchým spôsobom: čo sa ohrieva alebo meria, pri akej teplote, pri akej vlnovej dĺžke, cez akú atmosféru a ako dlho musí diel vydržať. Týchto päť odpovedí zužuje výber triedy, hrúbky, povrchovej úpravy a povrchovej úpravy rýchlejšie ako ktorákoľvek tabuľka špecifikácií a dávajú výrobcovi dosť na to, aby uviedol niečo, čo bude fungovať aj o rok v dielni.