Im Zuge der fortschreitenden Automatisierung von Gießanlagen werden konstante Temperaturmessungen von Gießstrahlen immer wichtiger. Exakte Temperaturmessungen tragen auch maßgeblich zu einem störungsfreien Betrieb und gleichbleibend hoher Qualität bei. Auf den Einsatz moderner, leistungsfähiger Temperaturmesstechnik kann daher kaum noch verzichtet werden.

Eine Herausforderung bei Temperaturmessungen im Gießprozess besteht darin, dass aufgrund von Materialschwankungen, unterschiedlichen Betriebsparametern des Schmelzofens, Umgebungsvariablen oder unterschiedlich hohen Lufteinschlüssen in der Schmelze die Emissionsgrade der Schmelzen stark schwanken. Thermografische Standardsysteme messen hier relativ ungenau, was in der Folge, gerade bei automatisierten Gussverfahren, zu einer schwankenden Qualität der Gussteile bis hin zum Ausschuss oder einer Beschädigung der Formen führen kann. Speziell auf diese Problematik abgestellt, hat die Dias Infrared GmbH ein digitales Pyrometersystem entwickelt, dessen einzelne Komponenten speziell auf die Gießstrahlmessung abgestimmt sind und deren Messgüte und Zuverlässigkeit Standardsystemen überlegen sind.

All-In-One-System

Das Gießstrahl-Temperaturmesssystem Pyrocast Pro besteht aus einem digitalen Quotienten-Pyrometer mit einer Spezialoptik zur Erfassung von Temperaturen bis 1.800 °C, einem wahlweise zwei bis 22 Meter langen Lichtleitkabel, einer Auswerteeinheit mit Temperaturanzeige und einer speziell für diese Anwendung entwickelten Software. Das System kann nicht nur zuverlässig die Temperatur auch bei sehr niedrigem und schwankendem Emissionsgrad messen. Es werden darüber hinaus auch Bewegungen des Gießstrahls ausgeglichen, da die Spezialoptik den Strahl schon bei einer relativ geringen Messfelddeckung erfasst. Das Pyrometer misst aus einer Entfernung von rund drei bis fünf Metern mit einer Vorsatzoptik die Temperatur des Gießstrahls. Um die Linse des Optikkopfes dauerhaft sauber zu halten, können verschiedene Luftblasvorsätze montiert werden. Der Optikkopf und der Lichtleiter können jedoch auch ohne Kühlung in Umgebungstemperaturen bis zu 250 °C verwendet werden. Mit dem integrierten Laserpilotlicht können die Pyrometer auf den Gießstrahl ausgerichtet werden.

Leicht zu konfigurieren

In die Auswerteeinheit ist eine vierstellige, 135 x 38 mm große LED-Anzeige integriert, die die gemessene Temperatur schon von weitem exakt anzeigt. Neben einem galvanisch getrennten RS-485-Ausgang ist die Auswerteeinheit mit einer Ethernet-Schnittstelle ausgestattet. Diese ermöglicht die Parametrierung des Systems. Zudem ist über die Schnittstelle eine Fernwartung möglich. Die spezielle Software erkennt automatisch Anfang bzw. Ende des jeweiligen Gießprozesses und erlaubt die Anpassung verschiedenster Parameter. Für jeden Gießvorgang wird ein relevanter Mittelwert der Temperatur ausgegeben. Dadurch werden auftretende Signalschwankungen, wie sie beispielsweise beim Anguss häufig vorkommen, ausgeblendet.

Die schnelle Messung „zwischendurch“

Nicht immer ist ein stationäres Messsystem die Lösung. Zur schnellen aber präzisen Kontrolle sind stichprobenartige Messungen des Gießstrahls, der Pfannentemperatur oder zur Überwachung des Abkühlprozesses erforderlich. Um beispielsweise die Pfannentemperatur, die Gießstrahltemperatur oder Abkühlprozesse von heißem Metall präzise zu ermitteln und auszuwerten, ohne dabei stationär gebunden arbeiten zu müssen, gibt es die Pyrometer der Pyrospot Serie 80. Um die Messfehler durch einen niedrigen, nur ungenau bekannten oder sich verändernden Emissionsgrad zu minimieren wird bei kurzen Wellenlängen gemessen.

Die Geräte sind sehr schnell (Einstellzeiten t95 ab 5 ms). Alle Pyrometer besitzen eine Vario-Optik mit einem Distanzverhältnis bis 200:1. Zur Ausrichtung der Pyrometer wird die bei Dias Infrared bei stationären Pyrometern besonders weit entwickelte integrierte Video-Modultechnik eingesetzt. Der Farb-Videomodul ermöglicht zusammen mit dem in den Geräten vorhandenen 2,5“-TFT-Farbdisplay eine besonders komfortable Ausrichtung der Pyrometer auch bei hohen Messtemperaturen. Über vier unterhalb des TFT-Bildschirms befindliche Tasten können alle wichtigen Pyrometerparameter eingestellt werden. Ein integrierter Messwertspeicher gestattet die Speicherung von bis zu 999 Datensätzen. Über eine USB-Schnittstelle können die Daten dann zur Auswertung in einen externen PC übertragen werden.

Tragbare Wärmebildkamera für Temperaturen bis 3000 °C

Die portablen Hochtemperatur-Pyrometer werden ergänzt durch die ebenfalls kurzwellig messende tragbare Wärmebildkamera Pyroview 480N portable. Durch die Verwendung eines Hochdynamik-Si-Arrays wird ein großer und dabei durchgängiger Messbereich von 600 °C bis 1500 °C realisiert. Optional steht ein durchgängiger Messbereich von 1400 °C bis 3000 °C zur Verfügung. Das portable Gerät misst online Wärmebilder mit 480 x 360 Bildpunkten und einer Bildfrequenz von 25 Hz. Die Wärmebilder werden auf einem Touchscreen-Farbdisplay dargestellt. Zusätzlich wird zum Beispiel die Center-Temperatur oder die Maximaltemperatur mit Anzeige des Ortes als Zahlenwert angezeigt. Über ein einfaches, intuitiv bedienbares Menü lassen sich wesentliche Parameter der Kamera über die Touchscreeneingabe einstellen. Die Kamera gestattet die Aufzeichnung von Standbildern und Sequenzen. Ein Ethernet (RJ45)-Anschluss dient zur Datenübertragung der gespeicherten Standbilder und Sequenzen auf einen PC.