Системы и способы измерения температуры стекла во время преобразования трубок - RU2019131142A
Код документа: RU2019131142A
Формула
1. Система для изготовления стеклянных изделий из стеклянной трубки, содержащая:
преобразователь, содержащий:
основание, имеющее множество станций обработки, разнесенных друг от друга по контуру;
барабан, выполненный с возможностью перемещения относительно основания, причем барабан имеет множество держателей, продолжающихся от барабана в направлении множества станций обработки, и множество держателей разнесены друг от друга, причем барабан выполнен с возможностью последовательного пошагового перемещения каждого из множества держателей в положение вблизи каждой из множества станций обработки; и
тепловизионную систему, содержащую тепловизор, соединенный с барабаном для перемещения вместе с барабаном, причем тепловизор расположен так, чтобы захватывать инфракрасный свет, испускаемый стеклянной трубкой, расположенной в одном из множества держателей.
2. Система по п. 1, в которой тепловизор расположен так, чтобы непосредственно принимать инфракрасный свет, испускаемый внешней поверхностью стеклянной трубки.
3. Система по п. 2, в которой тепловизионная система дополнительно содержит по меньшей мере одно зеркало, ориентированное так, чтобы отражать инфракрасный свет, испускаемый внутренней поверхностью стеклянной трубки, в тепловизор.
4. Система по п. 3, в которой по меньшей мере одно зеркало содержит неподвижное зеркало, соединенное с основанием и ориентированное так, чтобы отражать инфракрасный свет, испускаемый внутренней поверхностью стеклянной трубки, в тепловизор.
5. Система по п. 1, дополнительно содержащая зеркало, соединенное с тепловизором и ориентированное так, чтобы отражать инфракрасный свет стеклянной трубки в тепловизор.
6. Система по п. 5, в которой отражающая поверхность зеркала имеет отражательную способность, равную или превышающую 96%, для света, имеющего длины волн от 800 нм до 20 мкм.
7. Система по п. 6, в которой отражающая поверхность зеркала содержит золотое покрытие.
8. Система по п. 6, в которой зеркало содержит кварцевое основание, имеющее золотое покрытие.
9. Система по п. 5, в которой зеркало ориентировано так, чтобы отражать инфракрасный свет, испускаемый внешней поверхностью стеклянной трубки, в тепловизор.
10. Система по п. 5, в которой зеркало ориентировано так, чтобы отражать инфракрасный свет, испускаемый внутренней поверхностью стеклянной трубки, в тепловизор.
11. Система по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одно дополнительное зеркало, соединенное с тепловизором, причем зеркало ориентировано так, чтобы отражать инфракрасный свет, испускаемый внешней поверхностью стеклянной трубки, в тепловизор, а дополнительное зеркало ориентировано так, чтобы отражать инфракрасный свет, испускаемый внутренней поверхностью стеклянной трубки, в тепловизор.
12. Система по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одно неподвижное зеркало, расположенное вертикально под одной из множества станций обработки, причем неподвижное зеркало расположено так, чтобы отражать инфракрасный свет, испускаемый внутренней поверхностью стеклянной трубки, в тепловизор при пошаговом перемещении тепловизора в положение на одной из множества станций обработки с помощью барабана.
13. Система по п. 1, в которой тепловизор представляет собой инфракрасную камеру, выполненную с возможностью приема инфракрасного света, имеющего длины волн от 4 мкм до 14 мкм.
14. Система по п. 1, в которой тепловизор представляет собой инфракрасную камеру, выполненную с возможностью приема инфракрасного света, имеющего длины волн от 5 мкм до 14 мкм.
15. Система по п. 1, содержащая основной барабан и вспомогательный барабан.
16. Система по п. 15, в которой тепловизор соединен с основным барабаном для вращения вместе с основным барабаном.
17. Система по п. 1, в которой тепловизионная система содержит множество тепловизоров.
18. Система по п. 1, дополнительно содержащая контактное кольцо, расположенное над барабаном и имеющее ось контактного кольца, выровненную с центральной осью барабана, причем контактное кольцо электрически соединяет тепловизор с источником питания.
19. Система по п. 18, в которой контактное кольцо функционально соединяет тепловизор с процессором.
20. Система по п. 18, в которой внутреннее кольцо контактного кольца содержит центральный канал.
21. Система по п. 1, дополнительно содержащая источник питания, соединенный с барабаном для вращения вместе с барабаном, причем источник питания электрически соединен с тепловизором для подачи питания тепловизору.
22. Система по п. 1, дополнительно содержащая устройство беспроводной связи, соединенное с барабаном, причем устройство беспроводной связи коммуникативно соединяет тепловизор с процессором.
23. Система по п. 1, дополнительно содержащая систему охлаждения, содержащую:
источник охлаждающей текучей среды;
вращательное соединение, находящееся в сообщении по текучей среде с источником охлаждающей текучей среды и имеющее ось соединения, выровненную с центральной осью барабана; и
трубопровод подачи, продолжающийся от вращательного соединения до тепловизионной системы.
24. Система по п. 1, дополнительно содержащая систему очистки, содержащую по меньшей мере одну форсунку, расположенную так, чтобы подавать текучую среду на объектив тепловизора.
25. Система по п. 24, в которой тепловизионная система дополнительно содержит зеркало, соединенное с тепловизором и ориентированное так, чтобы отражать инфракрасный свет стеклянной трубки, расположенной в одном из множества держателей, в тепловизор, причем система охлаждения дополнительно содержит по меньшей мере одну форсунку, расположенную так, чтобы подавать текучую среду на отражающую поверхность зеркала.
26. Система по п. 1, дополнительно содержащая:
по меньшей мере один процессор, коммуникативно соединенный с тепловизором;
по меньшей мере один модуль памяти, коммуникативно соединенный с процессором; и
машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают тепловизионную систему к выполнению по меньшей мере следующих операций:
прием данных теплового изображения от тепловизора;
обработка данных теплового изображения; и
определение характеристики стеклянной трубки на основе данных теплового изображения.
27. Система по п. 26, в которой характеристика включает в себя по меньшей мере одно из температуры стеклянной трубки, температурного градиента по толщине стеклянной трубки, вязкости стеклянной трубки, градиента вязкости по толщине стеклянной трубки, размера стеклянной трубки, температурного профиля стеклянной трубки, температурного профиля стеклянной трубки в зависимости от времени, осевой линии стеклянной трубки или их сочетания.
28. Система по п. 26, дополнительно содержащая машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают тепловизионную систему к определению температуры стеклянной трубки на основе данных теплового изображения.
29. Система по п. 26, дополнительно содержащая машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают тепловизионную систему к определению вязкости стеклянной трубки на основе данных теплового изображения.
30. Система по п. 26, дополнительно содержащая машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают тепловизионную систему к определению размера стеклянной трубки на основе данных теплового изображения.
31. Система по п. 26, дополнительно содержащая машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают тепловизионную систему к выполнению по меньшей мере следующих операций:
определение первой характеристики стеклянной трубки на первой станции обработки;
определение второй характеристики стеклянной трубки на второй станции обработки, расположенной после первой станции обработки;
вычисление разности между первой характеристикой и второй характеристикой; и
передача выходных данных, представляющих разность между первой характеристикой и второй характеристикой.
32. Система по п. 26, в которой процессор коммуникативно соединен с устройством управления, причем система дополнительно содержит машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают тепловизионную систему к выполнению по меньшей мере следующих операций:
сравнение характеристики стеклянной трубки с заданной характеристикой;
определение регулируемой переменной на основе сравнения характеристики стеклянной трубки с заданной характеристикой; и
передача сигнала управления, представляющего регулируемую переменную в устройство управления.
33. Система по п. 32, в которой по меньшей мере одна из множества станций обработки содержит станцию нагрева, имеющую по меньшей мере один нагревательный элемент, и устройство управления функционально соединено с нагревательным элементом для управления нагревом стеклянной трубки нагревательным элементом.
34. Система по п. 33, в которой нагревательный элемент содержит горелку, а устройство управления представляет собой одно или более из клапана управления подачей топлива, клапана управления подачей кислорода или клапана управления подачей воздуха.
35. Система по п. 34, в которой регулируемая переменная представляет собой массовый расход одного или более из топливного газа, кислорода или воздуха.
36. Система по п. 34, в которой регулируемая переменная представляет собой положение одного или более из клапана управления подачей топлива, клапана управления подачей кислорода или клапана управления подачей воздуха.
37. Система по п. 32, в которой по меньшей мере одна из станций обработки содержит станцию охлаждения, имеющую по меньшей мере один клапан управления подачей охлаждающей текучей среды, причем устройство управления представляет собой клапан управления подачей охлаждающей текучей среды.
38. Система по п. 32, в которой по меньшей мере одна из станций обработки содержит станцию формования, имеющую один или более исполнительных механизмов, которые приводят по меньшей мере один формующий инструмент в контакт со стеклянной трубкой с возможностью прекращения контакта, причем устройство управления содержит один или более исполнительных механизмов.
39. Система по п. 38, в которой регулируемая переменная представляет собой время контакта по меньшей мере одного формующего инструмента со стеклянной трубкой на станции формования.
40. Система по п. 32, дополнительно содержащая систему определения размеров.
41. Система по п. 40, в которой система определения размеров содержит по меньшей мере одно из системы формирования визуального изображения, лазерного рефлектометра, лазерного измерителя или оптического микрометра.
42. Система по п. 40, в которой система определения размеров расположена так, чтобы захватывать данные измерения стеклянной трубки перед преобразователем.
43. Система по п. 40, в которой система определения размеров расположена так, чтобы захватывать данные измерения стеклянной трубки на одной из множества станций обработки.
44. Система по п. 43, дополнительно содержащая машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают систему определения размеров к выполнению по меньшей мере следующих операций:
захват данных измерения стеклянной трубки на одной из множества станций обработки;
обработка данных измерения стеклянной трубки; и
определение физического свойства стеклянной трубки на основе данных измерения стеклянной трубки.
45. Система по п. 44, в которой физическое свойство представляет собой одно или более из диаметра, толщины или массы стекла на единицу длины стеклянной трубки.
46. Система по п. 44, дополнительно содержащая машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают систему к выполнению по меньшей мере следующих операций:
прием физического свойства стеклянной трубки от системы определения размеров; и
определение градиента характеристики по толщине стеклянной трубки на основе физического свойства и характеристики.
47. Система по п. 46, в которой градиент характеристики представляет собой температурный градиент или градиент вязкости.
48. Система по п. 43, дополнительно содержащая машиночитаемые инструкции, хранящиеся в по меньшей мере одном модуле памяти, которые при выполнении по меньшей мере одним процессором побуждают систему к выполнению по меньшей мере следующих операций:
сравнение физического свойства стеклянной трубки с заданным физическим свойством; и
определение корректировки регулируемой переменной на основе сравнения физического свойства стеклянной трубки с заданным физическим свойством.
49. Способ управления преобразователем стеклянных трубок, причем способ содержит этапы, на которых:
пошагово перемещают стеклянную трубку, которая соединена с барабаном преобразователя стеклянных трубок с возможностью отсоединения, через множество станций обработки преобразователя стеклянных трубок, причем по меньшей мере одна из множества станций обработки содержит устройство управления;
захватывают тепловое изображение стеклянной трубки с использованием тепловизионной системы, соединенной с барабаном преобразователя стеклянных трубок, причем тепловизионная система содержит по меньшей мере тепловизор, ориентированный так, чтобы захватывать инфракрасный свет стеклянной трубки;
обрабатывают тепловое изображение;
определяют характеристику стеклянной трубки на основе теплового изображения;
сравнивают характеристику стеклянной трубки с заданным значением;
определяют регулируемую переменную на основе сравнения характеристики стеклянной трубки с заданным значением; и
передают сигнал управления, представляющий регулируемую переменную, в устройство управления.
50. Способ по п. 49, в котором по меньшей мере одна из множества станций обработки содержит станцию нагрева, имеющую по меньшей мере один нагревательный элемент, и устройство управления функционально соединено с нагревательным элементом.
51. Способ по п. 50, в котором нагревательный элемент представляет собой горелку, а устройство управления представляет собой одно или более из клапана управления подачей топлива, клапана управления подачей кислорода или клапана управления подачей воздуха, причем регулируемая переменная представляет собой массовый расход одного или более из топливного газа, кислорода или воздуха.
52. Способ по п. 50, в котором нагревательный элемент представляет собой горелку, а устройство управления представляет собой одно или более из клапана управления подачей топлива, клапана управления подачей кислорода или клапана управления подачей воздуха, причем регулируемая переменная представляет собой положение одного или более из клапана управления подачей топлива, клапана управления подачей кислорода или клапана управления подачей воздуха.
53. Способ по п. 50, в котором нагревательный элемент представляет собой горелку, а устройство управления представляет собой одно или более из клапана управления подачей топлива, клапана управления подачей кислорода или клапана управления подачей воздуха, причем способ дополнительно содержит этап, на котором поддерживают постоянное стехиометрическое соотношение топлива и воздуха, кислорода или воздуха и кислорода, подаваемых в горелку.
54. Способ по п. 49, в котором по меньшей мере одна из станций обработки содержит станцию охлаждения, имеющую по меньшей мере один клапан управления подачей охлаждающей текучей среды, причем устройство управления представляет собой клапан управления подачей охлаждающей текучей среды.
55. Способ по п. 49, в котором по меньшей мере одна из станций обработки содержит станцию формования, имеющую один или более исполнительных механизмов, которые приводят по меньшей мере один формующий инструмент в контакт со стеклянной трубкой с возможностью прекращения контакта, причем устройство управления содержит один или более исполнительных механизмов.
56. Способ по п. 55, в котором регулируемая переменная представляет собой время контакта по меньшей мере одного формующего инструмента со стеклянной трубкой на станции формования.
57. Способ по п. 49, в котором преобразователь содержит систему определения размеров, содержащую по меньшей мере одно из устройства формирования визуального изображения, лазерного рефлектометра, лазерного измерителя или оптического микрометра, расположенного так, чтобы захватывать данные измерения стеклянной трубки на одной из множества станций обработки.
58. Способ по п. 57, дополнительно содержащий этапы, на которых:
захватывают данные измерения стеклянной трубки на одной из множества станций обработки;
обрабатывают данные измерения стеклянной трубки; и
определяют физическое свойство стеклянной трубки на основе данных измерения стеклянной трубки.
59. Способ по п. 58, в котором физическое свойство представляет собой одно или более из диаметра, толщины или массы стекла на единицу длины стеклянной трубки.
60. Способ по п. 57, дополнительно содержащий этапы, на которых:
сравнивают физическое свойство стеклянной трубки с заданным физическим свойством; и
определяют корректировку регулируемой переменной на основе сравнения физического свойства стеклянной трубки с заданным физическим свойством.
61. Способ по п. 49, дополнительно содержащий этапы, на которых:
измеряют физическое свойство стеклянной трубки, причем физическое свойство представляет собой одно из диаметра, толщины или массы на единицу длины стеклянной трубки;
сравнивают физическое свойство стеклянной трубки с заданным физическим свойством; и
определяют корректировку регулируемой переменной на основе сравнения физического свойства стеклянной трубки с заданным физическим свойством.
