Kwalifikacja: CES.01 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu ceramicznego
Zawód: Technik ceramik
Które urządzenie wykorzystywane jest w piecach ceramicznych do pomiaru temperatury w sposób ciągły?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Termopara naprawdę robi robotę, jeśli chodzi o pomiar temperatury w piecach ceramicznych. I to nie tylko w teorii – praktyka pokazuje, że ten czujnik jest po prostu niezastąpiony tam, gdzie potrzeba ciągłego i precyzyjnego monitoringu temperatury. Termopara działa dzięki zjawisku termoelektrycznemu – na styku dwóch różnych metali powstaje napięcie, które jest proporcjonalne do różnicy temperatur. Daje to możliwość mierzenia nawet bardzo wysokich temperatur, często przekraczających 1000°C, co jest nie do ogarnięcia dla zwykłych termometrów cieczowych czy bimetalicznych. Co ciekawe, w branży ceramicznej stosuje się głównie termopary typu S albo K, bo świetnie radzą sobie w trudnych warunkach pracy – wysoka temperatura, agresywna atmosfera itd. Moim zdaniem, trudno sobie wyobrazić nowoczesny piec bez dobrze skalibrowanej termopary podłączonej do sterownika PLC lub rejestratora. To właśnie dzięki temu można automatycznie sterować procesem wypalania ceramiki i zapewnić powtarzalność wyrobów. W normach PN-EN dotyczących automatyzacji i monitoringu procesów wysokotemperaturowych wyraźnie wskazuje się na konieczność stosowania czujników zapewniających pomiar ciągły, a termopara jest tu absolutnym standardem. Co ciekawe, termopary można łatwo integrować z systemami alarmowymi czy nawet łączami internetowymi – dzięki temu można zdalnie nadzorować pracę pieca. W praktyce, jeżeli kiedykolwiek spotkasz piec do wypału ceramiki na większą skalę, to masz niemal gwarancję, że będzie tam zamontowana właśnie termopara. To jedno z tych prostych, ale genialnych rozwiązań, które trzymają całą branżę w ryzach.
Można się łatwo pomylić, bo temat pomiaru temperatury w piecach ceramicznych wydaje się prosty, ale technologia tutaj jest dość specyficzna. Często ludzie mylą termometry rtęciowe z profesjonalnymi czujnikami przemysłowymi – tymczasem termometry rtęciowe w ogóle nie nadają się do tak wysokich temperatur, jakie panują w piecach ceramicznych (zwykle to powyżej 1000°C). Co więcej, termometry te nie umożliwiają ciągłego monitorowania i automatycznego zapisu – a to jest kluczowe przy wypale ceramiki na większą skalę. Pirometr optyczny brzmi nowocześnie, rzeczywiście świetnie sprawdza się do szybkiego, “bezkontaktowego” pomiaru bardzo wysokich temperatur, ale on daje tylko chwilowy odczyt, nie jest w stanie na bieżąco rejestrować i nadzorować procesu przez wiele godzin. Z mojego doświadczenia, pirometry stosuje się bardziej do kalibracji i sporadycznej kontroli – nie do automatycznego sterowania piecem. Stożki pirometryczne (Segera) to zupełnie inna bajka: one służą raczej do oceny tzw. „atmosfery wypału” i jej efektu, czyli pokazują, czy została przekroczona pewna temperatura graniczna przez deformację stożka, ale nie można ich traktować jako narzędzi do ciągłego, dokładnego pomiaru. Typowy błąd to branie pod uwagę tylko prostoty obsługi albo historii stosowania jakiejś metody, a nie jej rzeczywistych możliwości w nowoczesnym przemyśle. Standardy branżowe (np. normy europejskie PN-EN dotyczące automatyzacji procesów wypału) wyraźnie wymagają stosowania czujników zdolnych do pomiaru ciągłego i współpracy ze sterownikami PLC – dlatego termopara jest tu rozwiązaniem praktycznie bezkonkurencyjnym. Bez niej nie da się dobrze prowadzić procesu wypału, bo nie masz kontroli nad przebiegiem krzywej temperatury – a to podstawa, żeby ceramika nie pękała albo nie była za słabo wypalona.