使用紅外線加熱器防止涂料和油漆過熱和干燥不足
紅外線干燥機或加熱器是一種用于干燥水性涂料、涂層和油墨的加熱系統(tǒng)。它也經(jīng)常用于加熱塑料、塑料薄膜和復(fù)合材料，以備下一步制造。

它由強大的紅外線發(fā)射器和反射器組成，可將紅外輻射聚焦在基材上，從而加速工業(yè)干燥過程。紅外線輻射器具有多種優(yōu)勢，既不需要接觸，也不需要中間傳輸介質(zhì)。它們允許可控的熱量應(yīng)用，響應(yīng)時間快，確保僅在需要的地方和需要的時間內(nèi)精確地輸送熱量。與熱風(fēng)爐相比，紅外線加熱通常可以降低能耗、提高生產(chǎn)速度、減少生產(chǎn)空間并提高加熱效果。

材料通過吸收部分紅外輻射、在表面反射部分紅外輻射和允許部分紅外輻射穿過來與紅外輻射相互作用。成功工藝加熱的關(guān)鍵在于選擇具有合適光譜的發(fā)射器，確保材料吸收盡可能多的輻射并將其轉(zhuǎn)化為熱量。紅外發(fā)射器的波長、形狀和功率輸出與產(chǎn)品特性的這種精心匹配對于成功的工藝加熱至關(guān)重要。

加熱元件的溫度決定了紅外發(fā)射器的輻射波長，從而影響加熱過程。短波輻射可以深入滲透到某些固體材料中，確保均勻加熱，而中波輻射主要被外表面吸收，主要加熱外表面。中波輻射特別容易被許多塑料、玻璃，尤其是水吸收，并直接轉(zhuǎn)化為熱量。

控制加熱器發(fā)出的紅外輻射至關(guān)重要。如果紅外加熱器位置太近并發(fā)出過多的熱量，干燥材料可能會過熱，導(dǎo)致起泡或燒傷。另一方面，如果紅外加熱器發(fā)出的熱量不足，材料可能無法干燥，導(dǎo)致下垂和表面光潔度不足。因此，保持控制紅外輻射的適當平衡對于成功的工藝加熱至關(guān)重要。

在工業(yè)、面向批量的制造過程中，在干燥材料上使用傳統(tǒng)的接觸式溫度傳感器是不切實際的。此外，由于光譜吸收不同且熱質(zhì)量更高，笨重的接觸式傳感器頭吸收的溫度與薄膜涂層、油漆或油墨不同。因此，需要一種非接觸式溫度傳感方法。



通過波長分離減輕紅外加熱器和測溫儀之間的串擾
了解加熱表面的狀況對于控制加熱過程至關(guān)重要。紅外測量是最快、最直接的方法，在此過程中起著關(guān)鍵作用。測溫儀將測量的溫度直接提供給加熱器控制單元，有助于實時優(yōu)化能量。這確保始終施加適量的能量，從而獲得最佳和有效的結(jié)果。紅外傳感器策略性地放置在紅外加熱器的中心，與熱輻射方向?qū)R。

在紅外加熱器附近進行紅外測量的一個挑戰(zhàn)是避免在加熱器工作的相同光譜范圍內(nèi)進行測量。紅外加熱器和干燥機通常在近紅外 (NIR) 和中紅外 (MIR) 的波長范圍內(nèi)工作。NIR 加熱器通常在 0.75 µm 至 1.5 µm 的范圍內(nèi)工作，提供強烈而集中的熱量，非常適合快速加熱應(yīng)用。MIR 加熱器在 1.5 µm 至 5.0 µm 的范圍內(nèi)工作，提供適合兩個表面的平衡加熱和略深的穿透進入材料。

為了避免串擾，測溫儀通常在 8 µm – 14 µm 長波長 (LT) 范圍內(nèi)運行，適用于大多數(shù)干燥和加熱應(yīng)用。這是有益的，因為大多數(shù)涂層和油漆材料具有寬光譜范圍和高發(fā)射率。如果用 NIR 紅外加熱器對金屬表面進行熱處理，并且材料的發(fā)射率不足以達到 LT 范圍，則可以將靈敏度為 2.3 µm 的 3M 高溫計與紅外加熱器配對。雖然紅外加熱器很少在 8 µm – 14 µm 的長波長范圍內(nèi)發(fā)射輻射，但同樣的最佳實踐也適用：使用靈敏度與紅外加熱器不同的紅外傳感器來避免串擾。這里建議使用短波長紅外傳感器。

紅外加熱器的精確控制需要緊湊、耐高溫的紅外傳感器
由于可用空間有限，將測溫儀集成到紅外加熱器中是一項挑戰(zhàn)。紅外傳感器頭必須盡可能小，以適應(yīng)加熱器的狹窄空間。此外，由于傳感器頭安裝在紅外發(fā)射器附近，因此必須能夠承受高環(huán)境溫度。緊湊性和耐高溫性的雙重要求對于有效集成至關(guān)重要。此外，高溫計收集的溫度數(shù)據(jù)必須無縫輸入到加熱器的控制器中，以確保精確控制和優(yōu)化加熱過程。對于批量生產(chǎn)的解決方案，這種信號集成必須既簡單又經(jīng)濟高效，以滿足大規(guī)模制造的需求。

Optris CSmicro 憑借其超小的傳感器頭解決了這些挑戰(zhàn)，其具有 M12 螺紋尺寸，可簡化與紅外加熱器的集成。這款緊湊型傳感器頭設(shè)計為可承受高達 180°C 的溫度（包括電纜），而不會影響溫度精度或需要冷卻。紅外干燥機的快速加熱使傳感器的抗溫度沖擊能力變得尤為重要，確保可靠和準確的溫度數(shù)據(jù)和控制。

Optris CSmicro 的溫度數(shù)據(jù)通過模擬 4-20 mA 信號傳輸，可直接與加熱器的控制系統(tǒng)集成。但是，如果需要數(shù)字接口，Optris CT 系列可提供多功能替代方案。 CT 系列保留了相同的小型傳感器頭，但連接到提供靈活信號輸出選項的電子盒。用戶可以從模擬和各種數(shù)字接口中進行選擇，使系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的控制要求和偏好。

這種小尺寸、耐高溫和多功能數(shù)據(jù)輸出的組合使 Optris CSmicro 和 CT 系列成為集成到紅外加熱器中的理想選擇。它們提供可靠、準確的溫度測量和控制，確保在工業(yè)加熱應(yīng)用中實現(xiàn)最佳性能。