| 著者 | 作成日 | VERSION | 書類番号 |
|---|---|---|---|
| ジェラルド・マクグラナハン博士 | ２０２０年３月５日 | V６０ | CC11 – 00013 |
概要
このレポートでは、ステンレス鋼とアルミめっき鋼の反射材を比較した石英カセットの一連の実験について説明します。 テストは、リフレクターありとリフレクターなしで実行されました。
| 試験番号 | 標本番号 | タイプ | 電力（W） | 反射鏡 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | セントセント | 800 | 変色 | 反射鏡 |
| 2 | 2 | セントセント | 800 | 反射鏡 | |
| 3 | 3 | アルセント | 800 | 反射鏡 | |
| 4 | 1 | セントセント | 800 | 変色 | いいえ |
| 5 | 2 | セントセント | 800 | いいえ | |
| 6 | 3 | アルセント | 800 | いいえ | |
| 7 | 4 | アルセント | 800 | いいえ |
ステンレス鋼のボディは、最初は光沢がありますが、温度によって急速に変色する傾向があります。 この変色の影響を評価するために、熱流の出力について、真新しい「きれいな」ステンレス鋼要素をテストしました。 結果を図1に示します。 この要素は、53.1mmで100％のリターンを示し、17.0mmで500％に減少します。 テスト後、要素は著しく変色していました。
新しい「きれいな」要素の放射出力をすでに変色した要素と比較するために、2番目のステンレス鋼要素を400℃の炉に30分間浸しました。 取り外されたとき、要素は全体に淡い麦わら色でした。 しかし、試験装置で加熱すると、周囲の領域は急速に変色し続け、図2（2）に見られるように、最初のステンレス鋼試験片に似たものになりました。 53.1％と17.1％でのテスト結果は、どちらの要素間でもパフォーマンスに大きな違いがないことを示しています。
そのため、800Wステンレススチールエレメントは新品からかなり急速に変色し、新品の変色要素と古い変色要素との放射放出の差はごくわずかです。
同じ設定でアルミめっきされたスチール要素をテストした場合、これはいずれのステンレススチール要素よりも優れた性能を発揮しました。 図1は、AS要素が54.3mmで100％を返し、17.8mmで約500％を返した方法を示しています。 ステンレススチールボディと比較して、出力の増加は、おそらく、アルミニウム化スチールコーティングの放射率が低いためであり、反射率が高く、ターゲットへの後方赤外線エネルギーの方向が変更されますが、表面劣化に対する耐性も高くなりますワット数（1000W）。 図2（1）は、テスト後のアルミニウム被覆スチールカセットを示しています。 これは表面の劣化を示しておらず、いくつかの明白な兆候を除いて、新しい要素とほとんど区別できません。
次に、リフレクターを取り外し、同じ要素を再度テストしました。 結果を図1に示します。3つのステンレス鋼要素がリフレクターなしでテストされ、両方の「リフレクターあり」の場合と比較した場合、3.5mmでパフォーマンスが約100〜XNUMX％低下することが示されています。 これは、ステンレス鋼要素の本体が変色が発生する程度まで加熱され、その後の表面放射率の変化がステンレス鋼カセットの背面からのより高い放射損失につながることを証明しています。 したがって、ステンレス鋼要素を使用する場合、特にカセット本体の変色が起こりやすい高出力または周囲温度で、ある種の追加の反射板をお勧めします。
対照的に、アルミメッキされたスチール製カセットは、リフレクターがあってもなくても同等に機能します。 これは、図1で見られますが、ここでは、無反射アルミニウムスチールカセットが両方とも54.7％付近に戻ります。 リフレクター付きASカセットは54.3％を返しましたが、0.4％はリフレクターなしの場合よりも低くなりましたが、これはまだ実験的な変動の範囲内です。
アルミニウム処理されたスチール製カセットは、リフレクターのないステンレススチール製のエレメントよりも約4-5％高い性能を発揮します。
まとめ
FQEおよびPFQEエレメントでは、高温にさらされたステンレススチールボディは、反射率の低下と後方放射率の増加につながる表面劣化を示すため、パフォーマンスを改善するには独立したリフレクターが必要です。
アルミニウム処理されたスチール製ボディは同じ劣化を示さず、放射率が常に高いままであるため、リフレクターは不要です。
Note
ステンレスボディの反射率の低下が低ワット数の要素でも見られる場合は、調査する必要があります。 低電力カセットでは、動作温度が大幅に低くなる可能性があるため、ステンレス鋼が酸化物を形成せず、変色しない場合があります。
ただし、酸化物の形成は温度駆動型であるため、高い周囲温度で密閉オーブン内で動作する低ワット数の要素は、このような高温にさらされ、酸化を開始する可能性があります。 キルン試験から、ステンレス鋼の酸化は150°C前後から徐々に起こり始め、550°Cから非常に暗くなります。
特定の環境では、アルミニウム処理されたスチールが500°Cを超える温度で連続して使用される場合、アルミニウムの剥離が発生する可能性があり、これもパフォーマンスの低下を引き起こします。 ただし、これは通常の状態では発生しません。 CeramicxテクニカルレポートCCII-00014は、アルミニウムの抵抗をより詳細に記述しており、630°C付近まで表面劣化がないことを示しています。
特定のプロセスにより、反射器の表面が再び汚染され、性能が低下する可能性があります。 きれいな反射板は最適なレベルで機能します。
これらの過熱の問題は、オーブン内または温度反射板自体の温度監視と調整を慎重に行うことで回避できます。
免責事項
プロセスで使用する赤外線エミッタのタイプを決定する前に、これらのテスト結果を慎重に検討する必要があります。 他社が繰り返しテストを行っても、同じ結果が得られない場合があります。 使用するエミッターのブランド、エミッターの効率、供給される電力、テストされる材料から使用されるエミッターまでの距離、および環境を含む結果を変える可能性のあるセットアップ条件と変数を達成する際にエラーの可能性があります。 温度が測定される場所も異なる場合があるため、結果に影響します。
