実際には、その炉内の温度プロファイルは、単なる便利な要素ではありません。うまく製造できるか、廃棄物になってしまうかの境界線なのです。
サーミスタがずれると、ガラスの加熱が不均一になります。その結果、熱応力が生じ、ガラスが歪んだり、光学的不具合が生じたり、曲げたり強化処理をした後に破損したりします。そこで、補償として炉の温度を上げざるを得ず、エネルギーコストも上昇します。
技術的に重要な点
ガラス焼成用のサーミスタは、高温で繰り返し使用される環境下でも安定した測定値を出す必要があります。そのため、鉱物絶縁体を持ち、接地端子を備えたK型またはS型のサーミスタを使用します。これにより、迅速かつ再現性の高い測定値が得られます。
シースの材質は、炉内の雰囲気によって異なります。酸化雰囲気の場合は石英や合金を使用し、対流が強い場所では耐久性の高いセラミックを使用します。また、放射誤差を抑えるために、放射率や取り付け方法を適切に選びます。そうすれば、測定値は炉壁の温度ではなく、ガラス表面の温度を反映するようになります。
なぜこれが有効なのか
より厳格な温度制御により、歩留まりが向上します。熱衝撃や応力による破損も減少し、曲げ加工の再現性が向上します。また、強化処理後の強度も規定値内に保たれます。
不良品が少なくなるため、再加工や廃棄物も減ります。また、炉の温度が過剰に上昇することもなくなり、1個あたりの消費電力量も削減されます。さらに、センサーの寿命が予測可能であれば、ずれや故障に対して即座に対応する必要もなく、定期的に交換するだけでよく、停止時間やメンテナンスコストも抑えられます。
注意すべき詳細
取り付け位置も重要です。サーミスタを適切でない場所に設置すると、空気の温度が測定されてしまい、ガラスの温度が正しく測定されません。その結果、制御回路が間違った信号を追従してしまいます。
使用時の温度で校正を行い、サーミスタの材質を炉の温度変動パターンに合わせる必要があります。高湿度や湿潤な環境では、センサーの寿命が短くなるため、定期的に点検し、予備のセンサーを用意しておく必要があります。