料道的溫度控制是至關(guān)重要的,其溫度變化1℃,它料滴重量要變化達(dá)2克。現(xiàn)代制瓶機(jī)機(jī)速越來(lái)越快,它向著高機(jī)速(串聯(lián)機(jī))、多料滴、輕量化的方向發(fā)展。它要求料道的溫度必須要有精確的控制以及良好的玻璃溫度的均化。.特別是采用小口壓&吹法來(lái)生產(chǎn)輕量瓶時(shí),對(duì)料道溫度的測(cè)量與控制其要求更高。
現(xiàn)在料道上普遍均采用三點(diǎn)熱電偶來(lái)測(cè)料道的溫度。
熱電偶是工業(yè)上最常見(jiàn)的溫度檢測(cè)元件之一。熱電偶測(cè)溫原理:將二種不同材料的導(dǎo)體A與B焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)A與B二點(diǎn)存在溫差時(shí),二者之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在回路中形成一個(gè)電流,稱為料道稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。
三點(diǎn)熱電偶(Triplexthermocouple)顧名思義,即在一垂直線上可測(cè)三個(gè)溫度點(diǎn)。它看上去與普通熱電偶相差無(wú)幾,但在它內(nèi)部分別裝有三個(gè)熱電偶絲的裝置,因此用它可以測(cè)量三個(gè)垂直方向的溫度。我們稱為“三點(diǎn)式”熱電偶。在玻璃行業(yè)中,它廣泛應(yīng)用于料道玻璃液的測(cè)量。由于三點(diǎn)熱電偶是在是高溫、玻璃液的侵蝕以及玻璃液流動(dòng)磨損工況下工作,因此此類熱電偶外層均用鉑涂層。如圖一:
現(xiàn)在料道上普遍均采用三點(diǎn)熱電偶來(lái)測(cè)料道的溫度。
熱電偶是工業(yè)上最常見(jiàn)的溫度檢測(cè)元件之一。熱電偶測(cè)溫原理:將二種不同材料的導(dǎo)體A與B焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)A與B二點(diǎn)存在溫差時(shí),二者之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在回路中形成一個(gè)電流,稱為料道稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。
三點(diǎn)熱電偶(Triplexthermocouple)顧名思義,即在一垂直線上可測(cè)三個(gè)溫度點(diǎn)。它看上去與普通熱電偶相差無(wú)幾,但在它內(nèi)部分別裝有三個(gè)熱電偶絲的裝置,因此用它可以測(cè)量三個(gè)垂直方向的溫度。我們稱為“三點(diǎn)式”熱電偶。在玻璃行業(yè)中,它廣泛應(yīng)用于料道玻璃液的測(cè)量。由于三點(diǎn)熱電偶是在是高溫、玻璃液的侵蝕以及玻璃液流動(dòng)磨損工況下工作,因此此類熱電偶外層均用鉑涂層。如圖一:

料道里為什么要使用三點(diǎn)熱電偶來(lái)測(cè)溫?
這是因?yàn)榱系朗且粋€(gè)由耐火材料構(gòu)成的槽磚通道,通過(guò)它熔化的玻璃液從熔爐流向成型機(jī)。玻璃液在槽磚流動(dòng)時(shí),玻璃液在槽磚二側(cè)與底部接觸到耐火材料,其溫度必然要降低,其流動(dòng)也隨之慢下來(lái)。而中部的上層玻璃液流動(dòng)較快,其溫度也高于料道的二側(cè)與底部。我們稱為料道的“中心流”,從而在料道里產(chǎn)生了水平的(中間玻璃液與料道二側(cè)的玻璃液)、垂直的(玻璃液上部與中下部)的溫度差。給玻璃液的均化帶來(lái)不利影響。
因此我們要用三點(diǎn)熱電偶來(lái)測(cè)量它們各自垂直方向的溫度值,然后進(jìn)行分析或進(jìn)行控制。測(cè)量點(diǎn)如圖二:
這是因?yàn)榱系朗且粋€(gè)由耐火材料構(gòu)成的槽磚通道,通過(guò)它熔化的玻璃液從熔爐流向成型機(jī)。玻璃液在槽磚流動(dòng)時(shí),玻璃液在槽磚二側(cè)與底部接觸到耐火材料,其溫度必然要降低,其流動(dòng)也隨之慢下來(lái)。而中部的上層玻璃液流動(dòng)較快,其溫度也高于料道的二側(cè)與底部。我們稱為料道的“中心流”,從而在料道里產(chǎn)生了水平的(中間玻璃液與料道二側(cè)的玻璃液)、垂直的(玻璃液上部與中下部)的溫度差。給玻璃液的均化帶來(lái)不利影響。
因此我們要用三點(diǎn)熱電偶來(lái)測(cè)量它們各自垂直方向的溫度值,然后進(jìn)行分析或進(jìn)行控制。測(cè)量點(diǎn)如圖二:

一.當(dāng)你確定了料道測(cè)量點(diǎn)后,須注意以下幾要點(diǎn)
1. 三點(diǎn)熱電偶分度號(hào)的選定:
在料道處一般我們選S型與R型。S型在我國(guó)使用的歷史十分悠久,其配套的顯示儀表與控制儀表較多,但它的輸出毫伏數(shù)值較低。如:S型熱電偶在1200℃時(shí),其輸出為11.951毫伏。而R型是近幾十年引進(jìn)使用的,它的特點(diǎn)其輸出毫伏數(shù)值較高。R型熱電偶在1200℃時(shí),其輸出為13.228毫伏。顯然其毫伏較高。但我們?cè)谶x用R型時(shí),要特別注意它配套儀表的兼容性,千萬(wàn)不能搞錯(cuò)。其價(jià)格也會(huì)高一些。
二種型號(hào)各有特點(diǎn),不過(guò)在國(guó)外與合資企業(yè)他們多選用R型的。建議一個(gè)公司或者一個(gè)集團(tuán)最好采用某一統(tǒng)一的型號(hào),這樣管理可方便一些。
2. 三點(diǎn)熱電偶的安裝位置:
(1)首先是垂直方向:下部測(cè)點(diǎn)距槽磚底向上25毫米(如圖二的B點(diǎn)、C點(diǎn)),上部測(cè)點(diǎn)距液面向下25毫米(如圖二的A點(diǎn)、),中間測(cè)點(diǎn)為玻璃液面的1/2處。如圖三:
1. 三點(diǎn)熱電偶分度號(hào)的選定:
在料道處一般我們選S型與R型。S型在我國(guó)使用的歷史十分悠久,其配套的顯示儀表與控制儀表較多,但它的輸出毫伏數(shù)值較低。如:S型熱電偶在1200℃時(shí),其輸出為11.951毫伏。而R型是近幾十年引進(jìn)使用的,它的特點(diǎn)其輸出毫伏數(shù)值較高。R型熱電偶在1200℃時(shí),其輸出為13.228毫伏。顯然其毫伏較高。但我們?cè)谶x用R型時(shí),要特別注意它配套儀表的兼容性,千萬(wàn)不能搞錯(cuò)。其價(jià)格也會(huì)高一些。
二種型號(hào)各有特點(diǎn),不過(guò)在國(guó)外與合資企業(yè)他們多選用R型的。建議一個(gè)公司或者一個(gè)集團(tuán)最好采用某一統(tǒng)一的型號(hào),這樣管理可方便一些。
2. 三點(diǎn)熱電偶的安裝位置:
(1)首先是垂直方向:下部測(cè)點(diǎn)距槽磚底向上25毫米(如圖二的B點(diǎn)、C點(diǎn)),上部測(cè)點(diǎn)距液面向下25毫米(如圖二的A點(diǎn)、),中間測(cè)點(diǎn)為玻璃液面的1/2處。如圖三:

從圖三我們可以間接地了解到,當(dāng)玻璃液面有波動(dòng)時(shí),也會(huì)對(duì)三點(diǎn)熱電偶測(cè)量值帶來(lái)一定的影響。
(2)水平方向:三根熱電偶距離料盆230毫米左右,中間一根熱電偶處在料道中心線,以它為準(zhǔn),距左右二側(cè)熱電偶的距離為該磚寬的1/3處。見(jiàn)圖四:
(2)水平方向:三根熱電偶距離料盆230毫米左右,中間一根熱電偶處在料道中心線,以它為準(zhǔn),距左右二側(cè)熱電偶的距離為該磚寬的1/3處。見(jiàn)圖四:

(3)要注意,沒(méi)有一個(gè)料道的工況是完全一樣的,各料道的測(cè)溫顯示溫度值各有不同。比如在料道上測(cè)溫,一般的熱電偶支架是不能精確定位的,如水平方向如變動(dòng)±15毫米,垂直方向變動(dòng)±10毫米,其溫度變化達(dá)±5℃的溫差。因此各工廠的操作人員必須要根據(jù)本料道的出料情況與玻璃液的質(zhì)量,定出各自料道的控制溫度值。
3. 熱電偶的支架
從圖四我們知道料道的溫度測(cè)點(diǎn),其熱電偶的位置定位要盡可能的準(zhǔn)確。因此要注意熱電偶支架的穩(wěn)固性與定位的準(zhǔn)確性,并且熱電偶要能夠上下調(diào)節(jié)自如。典型的熱電偶支架。見(jiàn)圖五:
3. 熱電偶的支架
從圖四我們知道料道的溫度測(cè)點(diǎn),其熱電偶的位置定位要盡可能的準(zhǔn)確。因此要注意熱電偶支架的穩(wěn)固性與定位的準(zhǔn)確性,并且熱電偶要能夠上下調(diào)節(jié)自如。典型的熱電偶支架。見(jiàn)圖五:

由于料道上方地方狹小,料道上蓋磚上面布滿了冷卻機(jī)構(gòu)、冷卻管路等。這要求我們要根據(jù)各廠的實(shí)際情況,選好選對(duì)熱電偶的支架,以保證三點(diǎn)熱電偶長(zhǎng)期地工作正常。
4. 現(xiàn)代料道熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線接線,一般均使用插頭插入式的接線方法,見(jiàn)圖一與圖六:
4. 現(xiàn)代料道熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線接線,一般均使用插頭插入式的接線方法,見(jiàn)圖一與圖六:

補(bǔ)償導(dǎo)線接熱電偶處在出廠時(shí)已經(jīng)接好。現(xiàn)場(chǎng)只要將插頭插入插座上即可(插座的補(bǔ)償導(dǎo)線要一直連到溫度控制柜里)。插頭上有明顯的標(biāo)記:上(T,Top)、中(M,Middle)、下(B,Bottom)。插座上也有相應(yīng)的記號(hào),以免插錯(cuò)。
該插頭、插座均為專用的,其接觸電阻很小。由于是插座式的,在調(diào)換熱電偶時(shí)或者在儀表調(diào)試時(shí)均十分方便。
二.溫度控制點(diǎn)的選擇與控制
從圖二所示,我們共有九的溫度值可供選擇。我們一般以中間的熱電偶上部測(cè)點(diǎn)為溫度控制的信號(hào)(A點(diǎn)),以此信號(hào)來(lái)控制燃?xì)獾拇笮。ɑ蛘呖刂齐娂訜岬妮敵龉β剩瑏?lái)保持其溫度的穩(wěn)定。比如:該點(diǎn)溫度降低,儀表控制儀與設(shè)定值相比較,其輸出增大,然后執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)大,燃?xì)庠黾樱系罍囟戎鸩缴仙蛟O(shè)定值靠攏。如該點(diǎn)溫度上升,過(guò)程反之。
左右二側(cè)下部測(cè)點(diǎn)為料道左右二側(cè)溫度控制的信號(hào)(B點(diǎn)與C點(diǎn))。溫度控制儀根據(jù)各自的設(shè)定溫度,分別控制插入料道玻璃液中的鉬電極的功率的大小,以達(dá)到穩(wěn)定該二點(diǎn)的溫度值。
根據(jù)我們多年的經(jīng)驗(yàn),二側(cè)底部設(shè)定的溫度值(B點(diǎn)與C點(diǎn))要比中間上部的溫度值(A點(diǎn))高出5 ℃~ 8℃左右。這樣的溫度差,在以后玻璃液流動(dòng)過(guò)程中,其溫度差值會(huì)逐步趨于一致。當(dāng)進(jìn)入料盆后玻璃液溫度將是一致的與均勻的。
該插頭、插座均為專用的,其接觸電阻很小。由于是插座式的,在調(diào)換熱電偶時(shí)或者在儀表調(diào)試時(shí)均十分方便。
二.溫度控制點(diǎn)的選擇與控制
從圖二所示,我們共有九的溫度值可供選擇。我們一般以中間的熱電偶上部測(cè)點(diǎn)為溫度控制的信號(hào)(A點(diǎn)),以此信號(hào)來(lái)控制燃?xì)獾拇笮。ɑ蛘呖刂齐娂訜岬妮敵龉β剩瑏?lái)保持其溫度的穩(wěn)定。比如:該點(diǎn)溫度降低,儀表控制儀與設(shè)定值相比較,其輸出增大,然后執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)大,燃?xì)庠黾樱系罍囟戎鸩缴仙蛟O(shè)定值靠攏。如該點(diǎn)溫度上升,過(guò)程反之。
左右二側(cè)下部測(cè)點(diǎn)為料道左右二側(cè)溫度控制的信號(hào)(B點(diǎn)與C點(diǎn))。溫度控制儀根據(jù)各自的設(shè)定溫度,分別控制插入料道玻璃液中的鉬電極的功率的大小,以達(dá)到穩(wěn)定該二點(diǎn)的溫度值。
根據(jù)我們多年的經(jīng)驗(yàn),二側(cè)底部設(shè)定的溫度值(B點(diǎn)與C點(diǎn))要比中間上部的溫度值(A點(diǎn))高出5 ℃~ 8℃左右。這樣的溫度差,在以后玻璃液流動(dòng)過(guò)程中,其溫度差值會(huì)逐步趨于一致。當(dāng)進(jìn)入料盆后玻璃液溫度將是一致的與均勻的。
三.料道的效率的計(jì)算
料道前端安裝三根三點(diǎn)式熱電偶,它共有9個(gè)測(cè)點(diǎn),利用此9點(diǎn)測(cè)出的溫度數(shù)值,可以通過(guò)數(shù)學(xué)公式的計(jì)算,定量地計(jì)算出該料道玻璃液均化的情況,我們稱之為:該料道的效率(Gradient Efficiency)。
如何使用三點(diǎn)式熱電偶來(lái)量化料道玻璃液的均化程度呢?世界各大玻璃公司均有各自的計(jì)算方式法。如:O-I公司、SORG公司、EMHART等公司。現(xiàn)以EMHART公司為例,作一介紹。
舉例的料道測(cè)溫情況如下。見(jiàn)圖七:
料道前端安裝三根三點(diǎn)式熱電偶,它共有9個(gè)測(cè)點(diǎn),利用此9點(diǎn)測(cè)出的溫度數(shù)值,可以通過(guò)數(shù)學(xué)公式的計(jì)算,定量地計(jì)算出該料道玻璃液均化的情況,我們稱之為:該料道的效率(Gradient Efficiency)。
如何使用三點(diǎn)式熱電偶來(lái)量化料道玻璃液的均化程度呢?世界各大玻璃公司均有各自的計(jì)算方式法。如:O-I公司、SORG公司、EMHART等公司。現(xiàn)以EMHART公司為例,作一介紹。
舉例的料道測(cè)溫情況如下。見(jiàn)圖七:

計(jì)算如下:
料道橫行溫度計(jì)算(取絕對(duì)值),中間的溫度與料道二側(cè)的溫度之差:
橫向溫度計(jì)算:上部溫度1162與左1157右1159之間的溫差;共二點(diǎn),
1162-1157=5,
1162-1159=3;
中部溫度1173與左1165右1167之間的溫差;共二點(diǎn),
1173-1165=8,
1173-1167=6,;
下部溫度1175與左1160右1162之間的溫差;共二點(diǎn),
1175-1160=15,
1175-1162=13;
橫向溫度計(jì)算共六點(diǎn),計(jì)算完畢。
2,料道縱向溫度計(jì)算(取絕對(duì)值),上部溫度減去下部溫度之差:
左上溫度1157與左下溫度1160之間的溫差;共一點(diǎn),
1157-1160=3,
中上溫度1162與中下溫度1175之間的溫差;共一點(diǎn),
1162-1175=13,
右上溫度1159與右下溫度1162之間的溫差;共一點(diǎn),
1159-1162=3;
縱向溫度計(jì)算共三點(diǎn),計(jì)算完畢。
3,將以上二項(xiàng)計(jì)算數(shù)值九點(diǎn)相加:
5+3+8+6+15+13+3+13+3=69;
4,將相加后的數(shù)值,除以料道中部三點(diǎn)溫度中最高的溫度值(1175):
69÷1175=0.0587;
5,計(jì)算該料道的效率%(Gradient Efficiency):
(1-0.0587)×100=94.13%,
此94.13% 即為圖七料道的效率。
注意此效率(94.13%),它是指某一料道在一定的出料量所反映的均化情況,此百分比在同一料道相似的情況下,此數(shù)值能反映出料道的均化程度,它才有實(shí)際的指導(dǎo)生產(chǎn)意義。
國(guó)外還有使用五點(diǎn)溫度的測(cè)量。如圖八:
料道橫行溫度計(jì)算(取絕對(duì)值),中間的溫度與料道二側(cè)的溫度之差:
橫向溫度計(jì)算:上部溫度1162與左1157右1159之間的溫差;共二點(diǎn),
1162-1157=5,
1162-1159=3;
中部溫度1173與左1165右1167之間的溫差;共二點(diǎn),
1173-1165=8,
1173-1167=6,;
下部溫度1175與左1160右1162之間的溫差;共二點(diǎn),
1175-1160=15,
1175-1162=13;
橫向溫度計(jì)算共六點(diǎn),計(jì)算完畢。
2,料道縱向溫度計(jì)算(取絕對(duì)值),上部溫度減去下部溫度之差:
左上溫度1157與左下溫度1160之間的溫差;共一點(diǎn),
1157-1160=3,
中上溫度1162與中下溫度1175之間的溫差;共一點(diǎn),
1162-1175=13,
右上溫度1159與右下溫度1162之間的溫差;共一點(diǎn),
1159-1162=3;
縱向溫度計(jì)算共三點(diǎn),計(jì)算完畢。
3,將以上二項(xiàng)計(jì)算數(shù)值九點(diǎn)相加:
5+3+8+6+15+13+3+13+3=69;
4,將相加后的數(shù)值,除以料道中部三點(diǎn)溫度中最高的溫度值(1175):
69÷1175=0.0587;
5,計(jì)算該料道的效率%(Gradient Efficiency):
(1-0.0587)×100=94.13%,
此94.13% 即為圖七料道的效率。
注意此效率(94.13%),它是指某一料道在一定的出料量所反映的均化情況,此百分比在同一料道相似的情況下,此數(shù)值能反映出料道的均化程度,它才有實(shí)際的指導(dǎo)生產(chǎn)意義。
國(guó)外還有使用五點(diǎn)溫度的測(cè)量。如圖八:

雖然測(cè)量點(diǎn)減少,成本卻可以降低,它也能計(jì)算出料道的效率。計(jì)算原理同上,這里不作進(jìn)一步的介紹。初次使用三點(diǎn)熱電偶的工廠,它也是一種不錯(cuò)的選擇。
有三點(diǎn)熱電偶,當(dāng)然也有二點(diǎn)式熱電偶。我們可以運(yùn)用單點(diǎn)熱電偶、二點(diǎn)熱電偶與三點(diǎn)熱電偶的組合,形成不同的組態(tài),可靈活地運(yùn)用在料道的后冷卻區(qū),前冷卻區(qū)與均化區(qū)里。可使成本進(jìn)一步再降低。
準(zhǔn)確可靠地測(cè)出料道的溫度,它是料道溫度控制的第一步,因此我們必須要重視此項(xiàng)工作,把料道的熱電偶測(cè)溫工作做得完美。
有三點(diǎn)熱電偶,當(dāng)然也有二點(diǎn)式熱電偶。我們可以運(yùn)用單點(diǎn)熱電偶、二點(diǎn)熱電偶與三點(diǎn)熱電偶的組合,形成不同的組態(tài),可靈活地運(yùn)用在料道的后冷卻區(qū),前冷卻區(qū)與均化區(qū)里。可使成本進(jìn)一步再降低。
準(zhǔn)確可靠地測(cè)出料道的溫度,它是料道溫度控制的第一步,因此我們必須要重視此項(xiàng)工作,把料道的熱電偶測(cè)溫工作做得完美。





