Eskimiş kızılötesi reflektör verimliliğinin karşılaştırılması

YAZAR TARİH OLUŞTURULDU VERSION BELGE NUMARASI
Peter Marshall 1 Aralık 2017 V1.1 CC11 - 00120

Giriş

Bu makale, Ceramicx alüminli çelik ve paslanmaz çelik kızılötesi reflektörleri yüksek sıcaklıklara maruz bırakmanın malzemenin yansıtıcılığı üzerindeki etkisini incelemektedir. Bunun radyatif ısı akısı yüzdesi üzerindeki etkisini ölçmek için yeni ve oksitlenmiş reflektörler arasında bir karşılaştırma yapılır.

Malzemeler

Bu çalışmada seramik elemanlar için iki standart şekilli reflektör (RAS 1) kullanılmıştır. Bir zamanlar Ceramicx standardı alüminlenmiş çelik, diğeri paslanmaz çelikti. Tüm testlerde aynı siyah camlı 1000W FTE kullanılmıştır.

Yöntem

Reflektörler, standart atmosferik koşullar altında 600 saatlerinde 8 ° C'de fırına yerleştirildi. Isıtmadan sonra, fırın içinde soğuyuncaya kadar soğumaya bırakıldı. Bu işlem tamamlandıktan sonra, reflektöre 1000W siyah camlı FTE takılmış ve standart prosedür kullanılarak ısı akışı kaydedilmiştir.

Ceramicx Herschel ısı akısı robotu toplam ısı akışını inceliyor (W.cm-2) sensörde olay olan. Isıtıcılar Herschel'e monte edilebilir ve 3D Kızılötesi ısı akısı haritalama yordamı kullanılarak analiz edilebilir. Bu otomatik sistem, test edilen ısıtıcı yayıcısının önünde önceden belirlenmiş bir koordinat ızgara sistemi etrafında robotik olarak yönlendirilen bir kızılötesi sensör kullanır. Sensör, maksimum 2.3 W.cm ısı akısı seviyesine sahiptir.-2 ve 0.4-10 mikrometre bandında IR'yi ölçer. Koordinat sistemi, ısıtma yayıcısının önündeki bir 500mm küp ızgaradır, bkz. Şekil 1. Robot, sensörü 25mm'lik artışlarla X- ve Z- yönlerindeki bir serpantin yolu boyunca hareket ederken, ısıtma yayıcısı, 50mm'de Y-yönünde ilerleyen bir kayar taşıyıcı üzerine monte edilir.

Sensör yolu
Şekil 1: Sensör yolunu ve ısıtıcı yayıcı konumunun düzlemlerini gösteren ölçüm ızgarasının şematik gösterimi.

Makineden elde edilen sonuçlar, ısıtıcıdan radyan ısı akısı olarak döndürülen tüketilen toplam enerji yüzdesiyle ilişkilendirilebilir. Radyan ısı akışı ısıtıcıdan uzaklaştıkça, ısıtıcıya olan mesafe azalır.

Sonuçlar

Isı tedavisi

Isıl işlemden sonra, alüminlenmiş çelik reflektör reflektörün orta kısmında mat gri bir alan gösterirken, paslanmaz çelik reflektör aşağıda Şekil 1'te gösterildiği gibi koyu mavi / mor renk gösterdi.

Yaşlı reflektör verimliliğinin karşılaştırılması
Şekil 2. Yüksek sıcaklığa maruz kalmanın neden olduğu alüminize çelik (l) ve paslanmaz çelik (r) yansıtıcılarda renk değişimi

Isı akısı ölçümü

Kullanılmayan alüminlenmiş ve paslanmaz çelik reflektörler, maksimum yüzde ısı akısının, aşağıdaki Şekil 100'te gösterildiği gibi, elemandan 3mm'de kaydedildiğini göstermektedir. Isı akışı sonuçları, kaydedilen ısı akışı yüzdesinin, alüminlenmiş çelik reflektör için paslanmaz çelik reflektörden daha yüksek olduğunu ve Seramikx ve diğerleri tarafından bugüne kadar yayınlanan birçok literatürle tutarlı olduğunu göstermektedir.

Yaşlı reflektör verimliliğinin karşılaştırılması
Şekil 3. Kullanılmamış aluminize çelik (üstte) ve paslanmaz çelik (altta) reflektörlü 1000W FTE için yüzde ısı akışı.

Yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalmak oksidasyona neden olur ve bu nedenle reflektörün verimi düşer. Alüminize çelik için, görünür oksit tabakası, aşağıdaki Şekil 18.6'te gösterildiği gibi% 4 düşüşüne neden olur. Paslanmaz çelik için bu düşüş, deneysel hata sınırları dahilinde olan% 2'tir.

Yaşlı reflektör verimliliğinin karşılaştırılması
Şekil 4. Yaşlandırılmış aluminize çelik reflektör (üstte) ve paslanmaz çelik (altta) için yüzde ısı akışı

İşlenmemiş alüminize edilmiş çelik için en yüksek ısı akışı paslanmaz çelikten daha yüksekti. Bu, alüminyum çeliğin yansıtıcı özelliklerinin paslanmaz çelikten daha iyi olması koşuluyla bekleniyordu. Isıl işlemden sonra, Tablo 1, alüminize edilmiş çelik için en yüksek ısı akışının, malzeme üzerindeki oksit tabakası kızılötesi radyasyonu emdiği için çarpıcı biçimde düştüğünü göstermektedir. Buna karşılık, paslanmaz çelik reflektörün renk değişimi, ısı akısı yüzdesinin ölçüsüne paralel olarak sadece küçük bir düşüş gösterdi.

Yaşlı reflektör verimliliğinin karşılaştırılması
Tablo 1. Reflektör malzeme tipleri için yüzde ısı akışı ve maksimum ısı akışı

Elementin emisyon modelinde belirgin bir değişiklik gözlenmedi. Ayrıca, ısı akısındaki değişiklik, mesafenin bir fonksiyonu olarak beklendiği gibi olmuştur.

Sonuç

Daha önce Ceramicx tarafından gösterildiği gibi, cilalanmış alüminize çelik reflektör kullanımı, paslanmaz çelik ile karşılaştırıldığında ısıtma hedefine yayılan radyasyon ısı akışının yüzdesini arttırır. Aluminyumun oksidasyonunun muhtemel olmadığı düşük sıcaklık uygulamaları için, alüminlenmiş çeliğin daha iyi performans gösteren bir malzeme olduğu gösterilmiştir. Alüminyum oksidasyonun muhtemel olduğu daha yüksek sıcaklık uygulamaları için, paslanmaz çelik, hedef materyale yönelik daha büyük bir radyasyon enerjisi oranına yol açtığından daha iyi bir seçimdir.


Feragatname

Bu test sonuçları, bir işlemde hangi tür kızılötesi yayıcının kullanılacağına karar vermeden önce dikkatlice düşünülmelidir. Diğer şirketler tarafından tekrarlanan testler aynı bulguları elde edemeyebilir. Kurulum koşullarını ve sonuçları değiştirebilecek değişkenleri sağlamada bir hata olasılığı vardır; kullanılan vericinin markası, vericinin verimliliği, sağlanan güç, test edilen malzemeden kullanılan vericiye olan mesafe ve çevre . Sıcaklıkların ölçüldüğü yerler de farklı olabilir ve bu nedenle sonuçları etkiler.

Giriş Yap

Kaydol

Kaydol