Ponad 50% obecnie produkowanych szyb zespolonych (IGU) to szyby potrójne, zawierające szkło z powłoką lub szkło laminowane. Nieinwazyjna metoda określania procentu koncentracji gazów w tych jednostkach jest dostępna dopiero od niedawna. Dzięki zastosowaniu modulowanej wiązki lasera w szybie IGU, nowa technologia spektroskopii absorpcyjnej z przestrajalnym laserem diodowym (TDLAS) mierzy zawartość tlenu we wnęce. Można wtedy dokładnie określić procentowe stężenie gazu izolacyjnego.
Stężenie gazu w szybach zespolonych jest krytycznym czynnikiem efektywności energetycznej w produkcji okien. Nieinwazyjna metoda pomiaru opracowana przez Sparklike umożliwia określenie procentowych stężeń gazu w nawet najbardziej skomplikowanych konfiguracjach szyb zespolonych. Dotyczy to szyb zespolonych potrójnych i większości szyb zespolonych wykonanych ze szkła z powłokami lub szkła laminowanego.
Wstęp
Zapotrzebowanie konsumentów, przepisy budowlane i organizacje regulacyjne wymagają, aby produkty przeszklone spełniały stale rosnące wymagania w zakresie oszczędności energii. Współczesne okna zawierają szeroką gamę elementów i komponentów, które poprawiają efektywność energetyczną zarówno w budynkach dominujących w zakresie ogrzewania, jak i chłodzenia. To zmniejszenie zużycia energii można zwiększyć za pomocą różnych metod, w tym powłok o niskiej emisyjności (Low-e), wielu warstw szkła i zmiany ośrodka między warstwami szkła. Medium to może stanowić próżnia, gaz izolacyjny, taki jak zwykłe powietrze, lub określone gazy, takie jak argon lub krypton.
Firma Sparklike projektuje, opracowuje, produkuje i sprzedaje innowacyjne urządzenia do spektroskopii absorpcyjnej z przestrajalnym laserem diodowym (TDLAS) do pomiarów procentowego stężenia gazu izolacyjnego. Liczne laboratoria badawcze oceniły urządzenia TDLAS firmy Sparklike. Zgłoszone wyniki pokazują, że analizatory są nieinwazyjne, szybkie i dokładne. Ponadto przyrządy TDLAS wymagają mniej czasu i pracy w porównaniu do ogólnych pomiarów za pomocą chromatografii gazowej.
Technologia
Spektroskopia absorpcyjna z przestrajalnym laserem diodowym (TDLAS) to technika stosowana do pomiaru stężenia niektórych związków, takich jak tlen i woda. Długość fali przestrajalnego lasera diodowego, lasera emitującego powierzchnię z pionową wnęką (VCSEL) i podobnych instrumentów dostraja się na podstawie charakterystycznych linii absorpcyjnych związków w gazie na drodze wiązki lasera. Powoduje to zmniejszenie natężenia mierzonego sygnału, które można wykryć za pomocą fotodiody i następnie wykorzystać do obliczenia natężenia stężenia gazu izolacyjnego. VCSEL jest idealny do spektroskopii optycznej ze względu na wąską szerokość linii, duży zakres strojenia i stabilną moc wyjściową.
Piki absorpcji tlenu i wąska wiązka wyjściowa VCSEL (~50 x 10-15 m):
Technologia TDLAS przykłada modulowaną wiązkę lasera do IGU, a następnie wykrywa i analizuje informacje o sygnale pochodzące z odbicia. Następnie określa zawartość tlenu wewnątrz wnęki. Stężenie tlenu można następnie przeliczyć na procent stężenia gazu izolacyjnego. Najczęściej stosowanymi gazami izolacyjnymi są argon i krypton.
Opisana powyżej technologia umożliwia pomiary poprzez powłoki szkła i szkło laminowane. Jedynym głównym czynnikiem ograniczającym jest sytuacja, gdy obie powierzchnie filtra IGU mają długość fali 760 nm
Linie absorpcji tlenu NIR:
Wiązka laserowa z diody laserowej jest skupiana w szybie IG, a odbicia od powierzchni IG są odbijane i wykrywane:
Porównanie metod
W 2018 roku ift Rosenheim przeprowadził niezależne badanie testowe metody. Próbki mierzono pięciokrotnie przy użyciu urządzenia Sparklike Laser i dwukrotnie przy użyciu chromatografii gazowej. Wyniki próbek z potrójną szybą przedstawiono na poniższym wykresie. Wszystkie mierzone szyby zespolone z potrójną szybą można było zmierzyć z dużą precyzją, przynajmniej z jednej strony. Wyniki mieszczą się w granicach niepewności metod. Dodatkowe właściwości techniczne przedstawiono w poniższej tabeli. Z tabeli wynika, że urządzenie Sparklike Laser jest szybsze i tańsze niż zastosowanie chromatografii gazowej. Ponadto stosowanie chromatografii może być bardziej kosztowne ze względu na pracochłonne metody inwazyjne, zwiększone koszty szkoleń, konserwacji i kalibracji sprzętu.
Porównanie metod, średnie stężenie argonu, pakiety trzyszybowe:
Specyfikacja techniczna:
| Sparklike Laser Portable | Sparklike Integrated | Chromatografia gazowa | |
| Czas pomiaru: | 18-28 sekund | 9-44 sekund | 15-120 minut |
| Powtarzalność (przedział ufności 95 %): | 2%* | 2%* | 1% |
| Koszt pomiaru: | Żadnych dodatkowych kosztów | Żadnych dodatkowych kosztów | ok. 100-200 € |
| Nieinwazyjny: | Tak | Tak | Nie |
| Przenośny: | Tak | Nie | Nie |
(*) w zależności od widma transmisji szkła
Aktualne urządzenia Sparklike
Opatentowana i zastrzeżona technologia laserowa Sparklike została wprowadzona na rynek w 2014 roku. Obecnie Sparklike oferuje trzy różne zastosowania urządzeń laserowych: Sparklike Laser Portable, Sparklike Laser Integrated (instalowany bezpośrednio na linii produkcyjnej w celu automatycznego pomiaru) oraz Sparklike Laser Handheld.
Sparklike Handheld – do podwójnych szyb zespolonych
Sparklike Laser Portable – do podwójnych i potrójnych szyb zespolonych z powłokami i szkłem laminowanym
Stacja pomiaru gazu izolacyjnego Sparklike Laser Integrated zintegrowana z linią IG – dla podwójnych i potrójnych szyb zespolonych z powłokami i szkłem laminowanym.
Sparklike zamierza ciągle ulepszać swoje obecne urządzenia, opracowując nowe produkty zgodnie z potrzebami rynku i rozwojem technologii powłok szklanych i szyb zespolonych.
Podsumowanie
Nowe metody nieinwazyjnych badań opracowane przez Sparklike umożliwiają pomiar nawet najbardziej skomplikowanych konfiguracji szkła izolacyjnego. Najnowsze osiągnięcia techniki pomiarowej rozwiązują problemy, które na co dzień obciążają użytkowników pracochłonnych i inwazyjnych metod pomiarowych. Technologia TDLAS umożliwia pomiary nieinwazyjne, zarówno poprzez powłoki jak i laminaty, umożliwiając testowanie skomplikowanych konfiguracji, takich jak energooszczędne potrójne szyby zespolone. Udoskonalenia te zwiększają poziom zapewnienia jakości wymagany do spełnienia oczekiwań jakościowych stawianych wysokowydajnym szybom zespolonym. Ponieważ technologia laserowa określa poziom tlenu w sposób nieinwazyjny, może zmierzyć procent skupienia dowolnego gazu. Sparklike jest pierwszym i jedynym dostawcą na rynku światowym, który może dostarczyć technologię i sprzęt do wykonania tego zadania.
Jesteś zainteresowany otrzymaniem szczegółowej oferty? Napisz do nas!
Kontakt telefoniczny (od poniedziałku do piątku, w godzinach 8:00-16:00): 12 260 14 10
Kontakt mailowy: polver@polver.pl
Zespół Polver
Odwiedź nas na również tutaj:
