Kwalifikacja: CES.01 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu ceramicznego
Zawód: Technik ceramik
Wskaż urządzenie wykorzystywane w piecach ceramicznych do pomiaru temperatury w sposób ciągły.
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Termopara to zdecydowanie najbardziej praktyczne i powszechnie stosowane urządzenie do ciągłego pomiaru temperatury w piecach ceramicznych. Wynika to z jej konstrukcji – zbudowana jest z dwóch różnych metali połączonych na końcu, które pod wpływem temperatury generują napięcie elektryczne proporcjonalne do tej temperatury. Największą zaletą termopar jest ich wytrzymałość na bardzo wysokie temperatury (nawet powyżej 1200°C, a niektóre typy nawet do 1700°C), co w przypadku pieców ceramicznych jest po prostu nie do zastąpienia. Sygnał elektryczny z termopary może być rejestrowany przez sterowniki i systemy automatyki w czasie rzeczywistym, co umożliwia dokładną kontrolę procesu wypału. Moim zdaniem trudno sobie wyobrazić nowoczesną ceramikę bez termopar, bo pozwalają one na precyzyjne prowadzenie krzywej temperatury, a to przekłada się na jakość wyrobów. W branżowych normach i zaleceniach takich jak PN-EN 60584 czy instrukcjach producentów pieców termopary są podstawowym wyposażeniem. Warto dodać, że producenci stosują różne typy termopar (np. typ K, S, B), w zależności od zakresu temperatury i wymagań procesu. Dla osób pracujących z piecami ceramicznymi znajomość zasady działania i obsługi termopar to naprawdę podstawa, bo dzięki nim można na bieżąco monitorować temperaturę w piecu, automatyzować wypał i uniknąć wielu błędów technologicznych. Termopara nie tylko mierzy temperaturę, ale również pozwala na automatyczne sterowanie procesem, co w praktyce znacząco poprawia powtarzalność i jakość produkcji.
Bardzo często spotyka się błędne wyobrażenie, że w piecach ceramicznych można używać klasycznych termometrów rtęciowych czy pirometrów optycznych do ciągłego monitorowania temperatury wnętrza komory. Jednak termometr rtęciowy w ogóle nie nadaje się do tak wysokich temperatur – już powyżej 350°C rtęć zaczyna parować, a przy temperaturach typowych dla wypału ceramiki (rzędu 900–1300°C) taki termometr ulega zniszczeniu. Myślę, że ten wybór wynika często z przenoszenia przyzwyczajeń z codziennych sytuacji domowych na procesy przemysłowe, czego należy się wystrzegać. Z drugiej strony, pirometr optyczny rzeczywiście stosuje się w przemyśle ceramicznym, ale głównie do okresowych, punktowych pomiarów – działa na zasadzie pomiaru promieniowania cieplnego i pozwala bezkontaktowo określić temperaturę, lecz nie oferuje ciągłego, automatycznego monitoringu w takim sensie jak termopara. W praktyce pirometry są wykorzystywane raczej do weryfikacji wskazań lub tam, gdzie nie da się zainstalować czujnika w piecu. Stożek pirometryczny z kolei to materiałowy wskaźnik, który topi się w określonej temperaturze – to narzędzie raczej do jednorazowej oceny maksymalnej temperatury lub sumy działania temperatury w czasie, a nie do bieżącego, cyfrowego odczytu. Takie stożki stosuje się pomocniczo, zwłaszcza w rzemieślniczych wypałach, ale nie są w stanie dać precyzyjnego i ciągłego pomiaru. Z mojego doświadczenia wynika, że najlepsze efekty daje połączenie termopary do automatycznej rejestracji i ewentualnie kontrolny pomiar pirometrem lub obserwacja stożków, ale podstawą każdego profesjonalnego procesu wypału jest właśnie termopara. Wybierając inne metody można łatwo wprowadzić błąd do procesu, co skutkuje stratami materiałowymi lub spadkiem jakości wyrobów. Dobrą praktyką jest zawsze korzystanie z urządzeń przeznaczonych do pracy w danym zakresie temperatury i zapewniających ciągły sygnał pomiarowy, czego nie da się osiągnąć żadnym z błędnych rozwiązań.