| ผู้แต่ง | วันที่สร้าง | VERSION | หมายเลขเอกสาร |
|---|---|---|---|
| ดร. ปีเตอร์มาร์แชล | 1 2017 ธันวาคม | V1.1 | CC11 - 00120 |
บทนำ
บทความนี้ศึกษาอิทธิพลของการเปิดเผยเหล็กอลูมิเนียม Ceramicx และตัวสะท้อนอินฟราเรดแบบสเตนเลสสตีลที่มีอุณหภูมิสูงต่อการสะท้อนแสงของวัสดุ มีการเปรียบเทียบระหว่างตัวสะท้อนแสงใหม่และตัวสะท้อนออกซิไดซ์เพื่อวัดอิทธิพลของสิ่งนี้ที่มีต่อเปอร์เซ็นต์การแผ่รังสีความร้อน
วัสดุ
การศึกษาครั้งนี้ใช้ตัวสะท้อนรูปทรงมาตรฐาน (RAS 1) สำหรับองค์ประกอบเซรามิกสองตัว ครั้งหนึ่งเคยเป็นเหล็กมาตรฐานของ Ceramicx ในขณะที่อีกชิ้นเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม การเคลือบสีดำ 1000W FTE เดียวกันนั้นถูกใช้ในการทดสอบทั้งหมด
วิธี
แผ่นสะท้อนแสงถูกวางไว้ในเตาอบที่อุณหภูมิ 600 ° C เป็นเวลา 8 ชั่วโมงภายใต้สภาพบรรยากาศมาตรฐาน หลังจากความร้อนพวกเขาจะได้รับอนุญาตให้เย็นภายในเตาอบจนเย็น เมื่อกระบวนการนี้เสร็จสิ้น FTE เคลือบผิวสีดำขนาด 1000 วัตต์ถูกติดตั้งไว้กับแผ่นสะท้อนแสงและฟลักซ์ความร้อนที่บันทึกโดยใช้ขั้นตอนมาตรฐาน
หุ่นยนต์ Ceramicx Herschel heat flux ตรวจสอบฟลักซ์ความร้อนรวม (W.cm)-2) ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นบนเซ็นเซอร์ เครื่องทำความร้อนสามารถติดตั้งใน Herschel และวิเคราะห์โดยใช้รูทีนการทำแผนที่ความร้อนอินฟราเรด 3D ระบบอัตโนมัตินี้ใช้เซ็นเซอร์อินฟาเรดที่ถูกชี้นำทางหุ่นยนต์รอบระบบกริดพิกัดล่วงหน้าที่กำหนดไว้ด้านหน้าของตัวปล่อยฮีทเตอร์ภายใต้การทดสอบ เซ็นเซอร์มีระดับฟลักซ์ความร้อนสูงสุด 2.3 W.cm-2 และวัดค่า IR ในแถบไมโครมิเตอร์ 0.4-10 ระบบพิกัดคือตารางลูกบาศก์ 500mm ด้านหน้าตัวปล่อยความร้อนโปรดดูรูปที่ 1 หุ่นยนต์เคลื่อนที่เซ็นเซอร์ในการเพิ่มขึ้น 25mm ตามเส้นทางคดเคี้ยวในทิศทาง X และ Z- ในขณะที่ตัวปล่อยความร้อนติดตั้งอยู่บนแคร่เลื่อนซึ่งเพิ่มขึ้นในขั้นตอน 50mm ตามทิศทาง Y-
ผลลัพธ์ที่ได้จากเครื่องสามารถนำไปสัมพันธ์กับอัตราร้อยละของพลังงานทั้งหมดที่ใช้ไปคืนเป็นฟลักซ์การแผ่รังสีความร้อนจากเครื่องทำความร้อน สิ่งนี้จะลดลงตามระยะทางจากฮีตเตอร์เนื่องจากฟลักซ์ความร้อนที่เปล่งปลั่งแตกต่างจากฮีตเตอร์
ผลสอบ
การรักษาความร้อน
หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนแล้วแผ่นสะท้อนแสงเหล็กอลูมิไนซ์จะมีพื้นที่สีเทาด้านในส่วนตรงกลางของแผ่นสะท้อนแสงในขณะที่แผ่นสะท้อนแสงสแตนเลสมีสีฟ้า / ม่วงเข้มดังแสดงในรูปที่ 1 ด้านล่าง
การวัดการไหลของความร้อน
ตัวสะท้อนแสงอะลูมิเนียมและสแตนเลสที่ไม่ได้ใช้แสดงให้เห็นว่าฟลักซ์ความร้อนร้อยละสูงสุดถูกบันทึกไว้ที่ 100 มม. จากองค์ประกอบดังแสดงในรูปที่ 3 ด้านล่าง ผลลัพธ์ฟลักซ์ความร้อนแสดงให้เห็นว่าเปอร์เซ็นต์ความร้อนฟลักซ์ที่บันทึกนั้นสูงกว่าสำหรับตัวสะท้อนแสงเหล็กอะลูมิไนซ์มากกว่าตัวสะท้อนแสงสแตนเลส
การสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงเป็นเวลานานทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและทำให้ประสิทธิภาพของตัวสะท้อนแสงลดลง สำหรับเหล็กอลูมิไนซ์ชั้นออกไซด์ที่มองเห็นจะทำให้ลดลง 18.6% ดังแสดงในรูปที่ 4 ด้านล่าง สำหรับสแตนเลสจะมีการลดลง 2% ซึ่งอยู่ในขอบเขตที่ผิดพลาดจากการทดลอง
ฟลักซ์ความร้อนสูงสุดสำหรับเหล็กกล้าอลูมิไนซ์ที่ไม่ผ่านกรรมวิธีนั้นสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม สิ่งนี้คาดว่าจะเกิดขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติการสะท้อนแสงของเหล็กกล้าอลูมิไนซ์นั้นดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม ต่อไปนี้การรักษาความร้อนตารางที่ 1 แสดงให้เห็นว่าฟลักซ์ความร้อนสูงสุดสำหรับเหล็กอลูมิไนซ์ลดลงอย่างมากเนื่องจากชั้นออกไซด์บนวัสดุดูดซับรังสีอินฟราเรด ในทางกลับกันการเปลี่ยนแปลงสีของตัวสะท้อนแสงสแตนเลสซึ่งสอดคล้องกับการวัดค่าฟลักซ์ความร้อนแสดงให้เห็นว่าการลดลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในรูปแบบการปล่อยขององค์ประกอบ นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ความร้อนซึ่งเป็นฟังก์ชันของระยะทางเป็นไปตามที่คาดไว้
สรุป
ตามที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้โดย Ceramicx การใช้แผ่นสะท้อนแสงอะลูมิเนียมเหล็กขัดมันจะเพิ่มฟลักซ์การแผ่รังสีความร้อนร้อยละที่ปล่อยออกสู่เป้าหมายการทำความร้อนเมื่อเทียบกับสแตนเลส สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่าซึ่งการเกิดออกซิเดชันของอลูมิเนียมไม่น่าจะเกิดขึ้นเหล็กอะลูมิเนียมจะแสดงให้เห็นว่าเป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพดีกว่า สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงขึ้นซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของอลูมิเนียมสแตนเลสเป็นทางเลือกที่ดีกว่าเพราะจะนำไปสู่สัดส่วนของพลังงานรังสีที่พุ่งเข้าหาวัสดุเป้าหมาย
ข้อจำกัดความรับผิดชอบ
ผลการทดสอบเหล่านี้ควรได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบก่อนการพิจารณาว่าตัวส่งสัญญาณอินฟราเรดชนิดใดจะใช้ในกระบวนการ การทดสอบซ้ำ ๆ ที่ดำเนินการโดย บริษัท อื่นอาจไม่ได้ผลเช่นเดียวกัน มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดในการบรรลุเงื่อนไขการตั้งค่าและตัวแปรที่อาจเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์รวมถึงแบรนด์ของตัวปล่อยที่ใช้งาน, ประสิทธิภาพของตัวส่ง, กำลังงานที่จ่าย, ระยะทางจากวัสดุที่ทดสอบไปยังตัวปล่อย . ตำแหน่งที่วัดอุณหภูมิอาจแตกต่างกันดังนั้นจึงส่งผลต่อผลลัพธ์
