| AUTOR | DATA UTWORZENIA | WERSJA | NUMER DOKUMENTU |
|---|---|---|---|
| Dr Gerard McGranaghan | Marzec 27 2014 | V1.1 | CC11 - 00013 |
Wprowadzenie
Ten raport opisuje serię eksperymentów na kasetach kwarcowych, w których porównano materiały odbłyśnika ze stali nierdzewnej i stali aluminiowanej. Testy przeprowadzono z reflektorami i bez reflektorów.
| Numer testu | Numer próbki | Rodzaj Nieruchomości | Moc (W) | kleń | Reflektor |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | StSt | 800 | odbarwiony | Reflektor |
| 2 | 2 | StSt | 800 | kleń | Reflektor |
| 3 | 3 | Al St | 800 | kleń | Reflektor |
| 4 | 1 | StSt | 800 | odbarwiony | Nie |
| 5 | 2 | StSt | 800 | kleń | Nie |
| 6 | 3 | Al St | 800 | kleń | Nie |
| 7 | 4 | Al St | 800 | kleń | Nie |
Korpusy ze stali nierdzewnej, choć na początku błyszczące, mają tendencję do szybkiego przebarwiania się wraz z temperaturą. Aby ocenić efekt tego przebarwienia, przetestowano całkowicie nowy „czysty” element ze stali nierdzewnej pod kątem wydajności strumienia ciepła. Wyniki pokazano na rysunku 1. Element pokazuje zwrot 53.1% przy 100mm, zmniejszając się do 17.0% przy 500mm. Po przetestowaniu element znacznie się odbarwił.
Aby porównać moc emisyjną nowych „czystych” elementów z już przebarwionymi elementami, drugi element ze stali nierdzewnej zanurzono w piecu w temperaturze 400 ° C przez 30 minut. Po usunięciu element miał kolor jasnego tlenku słomy. Jednak pod wpływem ogrzewania na stanowisku testowym otaczające obszary nadal szybko zmieniały kolor i stały się podobne do pierwszej próbki ze stali nierdzewnej, jak pokazano na rysunku 2 (2). Wyniki testu dla 53.1% i 17.1% nie wskazują na znaczącą różnicę w wydajności między żadnym elementem.
Dlatego element ze stali nierdzewnej 800W dość szybko odbarwi się od nowego, a różnica w emisji promieniowania między zupełnie nowym a starszym odbarwionym elementem jest znikoma.
Kiedy element ze stali aluminiowanej był testowany w tym samym układzie, działało to lepiej niż którykolwiek z elementów ze stali nierdzewnej. Rysunek 1 pokazuje, w jaki sposób element AS zwrócił 54.3% przy 100mm i około 17.8% przy 500mm. W porównaniu z korpusem ze stali nierdzewnej, zwiększona wydajność jest prawdopodobnie spowodowana niższą emisyjnością aluminiowanej powłoki stalowej, co prowadzi do wyższego odbicia i zmiany kierunku tylnej podczerwieni energii na cel, ale także jego odporności na degradację powierzchni przy wyższej moc (1000W). Rysunek 2 (1) pokazuje kasetę ze stali aluminiowanej po badaniu; nie wykazuje to degradacji powierzchni i, z wyjątkiem kilku znaków ostrzegawczych, jest prawie nie do odróżnienia od nowego elementu.
Następnie usunięto odbłyśnik i ponownie przetestowano te same elementy. Wyniki przedstawiono na rysunku 1. Dwa elementy ze stali nierdzewnej zostały przetestowane bez odbłyśnika i wykazały około 3 do 3.5% spadek wydajności przy 100 mm w porównaniu z obydwoma obudowami „z odbłyśnikiem”. Dowodzi to, że korpus elementu ze stali nierdzewnej nagrzewa się do takiego stopnia, że następuje przebarwienie, a następująca po tym zmiana emisyjności powierzchni prowadzi do większych strat promieniowania z tyłu kasety ze stali nierdzewnej. Dlatego w przypadku stosowania elementów ze stali nierdzewnej, szczególnie przy wysokich mocach lub w temperaturach otoczenia, gdzie istnieje większe prawdopodobieństwo odbarwienia korpusu kasety, zaleca się stosowanie dodatkowego odbłyśnika pewnego typu.
W przeciwieństwie do tego, kasety ze stali aluminiowanej działają równie dobrze z reflektorami lub bez nich. Jest to widoczne na rysunku 1, gdzie kasety ze stali aluminiowanej bez odbłyśnika zwracają około 54.7%. Kaseta AS z odbłyśnikiem zwróciła 54.3%, chociaż 0.4% jest niższy niż obudowa bez odbłyśnika, jest to nadal w zakresie eksperymentalnych odmian.
Kaseta ze stali aluminiowanej działa w przybliżeniu 4-5% lepiej niż element ze stali nierdzewnej bez odbłyśnika.
Podsumowanie
W elementach FQE i PFQE korpusy ze stali nierdzewnej narażone na działanie wysokich temperatur wykażą degradację powierzchni prowadzącą do zmniejszenia współczynnika odbicia i wzrostu emisyjności do tyłu, co wymaga niezależnego reflektora w celu poprawy działania.
Korpusy ze stali aluminiowanej nie wykazują takiej samej degradacji, a ponieważ emisyjność pozostaje niezmiennie wysoka, nie wymagają one odbłyśnika.
Note
Należy zbadać, czy utrata współczynnika odbicia korpusu ze stali nierdzewnej występuje również w elementach o niższej mocy. W kasetach o niskiej mocy temperatura robocza może być znacznie niższa, dlatego stal nierdzewna może nie tworzyć tlenków i odbarwiać.
Jednakże tworzenie się tlenków jest zależne od temperatury, dlatego element o niskiej mocy działający w zamkniętym piecu w wysokich temperaturach otoczenia może doświadczać tak wysokich temperatur, a także może zacząć się utleniać. Z testów w piecu utlenianie stali nierdzewnej zaczyna zachodzić stopniowo od około 150 ° C i staje się bardzo ciemne od 550 ° C.
W niektórych środowiskach, jeśli stal aluminiowana jest używana w temperaturach powyżej 500 ° C w sposób ciągły, może wystąpić łuszczenie się aluminium, co również spowoduje pogorszenie wydajności. Nie dzieje się tak jednak w normalnych warunkach. Raport techniczny Ceramicx CCII-00014 opisuje bardziej szczegółowo odporność aluminium, pokazując brak pogorszenia powierzchni aż do około 630 ° C.
Niektóre procesy mogą doprowadzić do ponownego zanieczyszczenia powierzchni reflektora, co powoduje spadek wydajności. Czysty reflektor będzie działał na optymalnych poziomach.
Tych problemów związanych z nadmierną temperaturą można uniknąć dzięki uważnemu monitorowaniu i regulacji temperatury w piekarniku lub na samych reflektorach temperatury.
Odpowiedzialność
Te wyniki badań należy dokładnie rozważyć przed określeniem, jakiego rodzaju emitera podczerwieni należy użyć w procesie. Powtarzane testy przeprowadzone przez inne firmy mogą nie dać takich samych wyników. Istnieje możliwość błędu w osiągnięciu warunków ustawienia, a zmienne, które mogą zmienić wyniki, obejmują markę zastosowanego emitera, wydajność emitera, dostarczoną moc, odległość od badanego materiału do wykorzystanego emitera oraz środowisko . Miejsca, w których mierzone są temperatury, mogą się również różnić, a zatem wpływać na wyniki.
