Προσαρμοσμένοι φακοί γυαλιού βροσιλικίου υψηλής ακρίβειας σε βιομηχανικούς αισθητήρες υψηλής θερμοκρασίας

Προσαρμοσμένοι φακοί γυαλιού βροσιλικίου υψηλής ακρίβειας σε βιομηχανικούς αισθητήρες υψηλής θερμοκρασίας

Υλικό:

• Σύνθεση πυρήνα: Τεχνολογικό γυαλί βοροσιλικίου, που αποτελείται κυρίως από πυρίτιο (SiO2 ~ 80%) και τριοξείδιο του βορίου (B2O3 ~ 13%), με προσθήκες αλκαλίων και οξειδίου του αλουμινίου.

• Βασικές παραλλαγές: Συχνά Schott Borofloat® 33, τύπου Pyrex®, ή ισοδύναμες υψηλής απόδοσης μοροσιλικωτικές παρασκευές που επιλέγονται για ειδικές θερμικές/χημικές ανάγκες.

Βασικές ιδιότητες:

• Εξαιρετική θερμική σταθερότητα:

  • Χαμηλός συντελεστής θερμικής επέκτασης (CTE): Συνήθως ~ 3,3 x 10−6/K, ελαχιστοποιώντας την αλλαγή διαστάσεων και την πίεση υπό γρήγορες ή ακραίες διακυμάνσεις θερμοκρασίας.

  • Υψηλή αντοχή σε θερμικά σοκ: Αντιστέκεται σε ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας (ΔT > 150 °C) χωρίς ρωγμή, κρίσιμη για διαδικασίες όπως η είσοδος/έξοδος από τον φούρνο ή η εξασθένηση.

• Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες: Διατηρεί τη δομική ακεραιότητα και την οπτική σαφήνεια συνεχώς σε θερμοκρασίες που συχνά υπερβαίνουν τους 450 °C, με βραχυπρόθεσμες κορυφές σημαντικά υψηλότερες.

• Χημική ανθεκτικότητα: Υψηλή αντοχή στο νερό, τα οξέα, τις αλκαλίες και τους διαλύτες, αποτρέποντας τη διάβρωση ή τη θολώση σε σκληρές βιομηχανικές ατμόσφαιρες.

• Οπτική σαφήνεια και διαφάνεια: Υψηλή μετάδοση σε σχετικά μήκη κύματος (συχνά ορατά σε κοντινό υπέρυθρο) απαραίτητη για την ακριβή μετάδοση του φωτεινού σήματος στους αισθητήρες.

• Μηχανική ακαμψία και σκληρότητα: παρέχει δομική σταθερότητα και αντοχή στην τριβή ή την επίθεση σωματιδίων.

• Ακριβής κατασκευαστικότητα: Μπορεί να γίνει εξατομικευμένη και να γυαλιστεί σε στενές ανοχές (σχήμα επιφάνειας, κεντρικότητα, πάχος) για συγκεκριμένες οπτικές απαιτήσεις.

Βασική λειτουργία:

• Δωμάτιο οπτικής μετάδοσης υψηλής θερμοκρασίας: Λειτουργεί ως ισχυρό, διαφανές φράγμα που προστατεύει ευαίσθητα εσωτερικά συστατικά αισθητήρων (ανιχνευτές, ηλεκτρονικά, οπτικά) από την ακραία θερμότητα, τα διαβρωτικά αέρια, τη σκόνη,και διαφορές πίεσης.

• Ακριβής έλεγχος πορείας φωτός: διασφαλίζει την ακριβή μετάδοση, εστίαση ή συνδυασμό των φωτεινών σημάτων (π.χ. υπέρυθρη ακτινοβολία για πυρομετρία, ακτίνες λέιζερ για ευθυγράμμιση,ορατό φως για επιθεώρηση) εντός του συστήματος αισθητήρων, χωρίς να επηρεάζεται από θερμική παραμόρφωση.

• Περιβαλλοντική σφράγιση: σχηματίζει ερμητική ή σχεδόν ερμητική σφραγίδα κρίσιμη για τη διατήρηση της βαθμονόμησης των αισθητήρων και την προστασία των εσωτερικών ηλεκτρονικών.

Κριτικές εφαρμογές:

• Ασυνδεδετικοί αισθητήρες θερμοκρασίας (πυρομετρητές): θέατρα και φακοί εστίασης που εκτίθενται άμεσα σε λιωμένα μέταλλα (χάλυβα, αλουμίνιο, γυαλί), θερμά φούρνα, φούρνους, αντιδραστήρες και διαδικασίες συγκόλλησης.

• Αισθητήρες που βασίζονται σε λέιζερ: παράθυρα και οπτική σε αισθητήρες απόστασης λέιζερ, αισθητήρες μετατόπισης και αισθητήρες επιπέδου που χρησιμοποιούνται σε θερμά περιβάλλοντα όπως επεξεργασία μετάλλων, κατασκευή γυαλιού,και κατασκευή ημιαγωγών.

• Παρακολούθηση και έλεγχος διαδικασιών: φακοί σε κάμερες και οπτικούς αισθητήρες για βιομηχανική επιθεώρηση υψηλής θερμοκρασίας (π.χ. σχηματισμός γυαλιού, χύτευση μετάλλων, κεραμική συγκόλληση, επεξεργασία πλακών ημιαγωγών).

• Παρακολούθηση καύσης: Οπτική σε σαρωτές φλόγας και αναλυτές καύσης σε λέβητες, αεριοστροβίλους και αποτεφρωτές.

• Αισθητήρες ανάλυσης αερίων: παράθυρα προστασίας οπτικών κυττάρων σε συσκευές TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) και σε άλλους αναλυτές σε καυτές, διαβρωτικές ροές καυσαερίων ή αέρια διαδικασίας.

• Κατασκευή ημιαγωγών: Οπτική σε αισθητήρες για λιθογραφία, χαρακτική και αποθέματα εργαλείων που απαιτούν θερμική σταθερότητα και χημική καθαρότητα.

Σύνοψη:Δακτυλικοί φακοί από γυαλί βοροσιλικίου ακριβείαςείναι ζωτικής σημασίας στοιχεία που επιτρέπουν την αξιόπιστη λειτουργία των βιομηχανικών αισθητήρων σε ακραίες θερμοκρασίες και σκληρά περιβάλλοντα.χημική αντοχή, και η οπτική σαφήνεια τους επιτρέπει να λειτουργούν ως ισχυρά, σταθερά οπτικά παράθυρα και ακριβή στοιχεία καθοδήγησης φωτός.Αυτοί οι ειδικοί φακοί είναι απαραίτητοι για τον έλεγχο κρίσιμων διαδικασιών., παρακολούθηση της ασφάλειας και διασφάλιση της ποιότητας σε απαιτητικές βιομηχανίες όπως τα μέταλλα, το γυαλί, η παραγωγή ενέργειας, τα χημικά και η κατασκευή ημιαγωγών.