PDF《热处理炉温度均匀性测量及误差分析》

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7 7 一j,……嘛… 热处理炉温度均匀性测量及误差分析 李 义军 ( 航天部一睫

2 1 1厂计量所,北京

1 0

0 0

7 6 ) 了摘要本文 阐述 了测试热处理炉炉 温均匀性 的必要性 ,提 出了炉温 均匀性测 试过 程 中应 注意 的几个 问题 ,井对测量误差 产生 的原 因进行 了分 析.

关麓 词 热处理炉 炉 温均匀性 测量 误差分析

一、引言炉温均 匀性是热处理炉 的主要性能指标 , 是保证热处理产品质量 的重要工艺参数.在对 工件进行热处理时,虽有温度仪表指示及控制 温度 ,但控温仪表只能显示及控制某一点处的 温度 ,对于除此点之外的炉膛其它空间温度则 无法 显示 并控 制 ,而热 处理 工 艺所 需要 的却是 某一工作空间的温度 ,且要求在工作空间内的 温度分布均匀,并能长时间保持稳定 .当控制 设备完好 ,操作完全按照工艺技术条件时 ,被 处理的产品质量直接取决于炉子有效工作区内 炉温均 匀性 的好坏 ,因此 ,产品质量要求较高 的企业必须进行炉温均匀性测试 .炉温均 匀性 测试不但可以确定炉子有效使用面积 ,也可及 时了解炉子保温层的不均匀或加热丝的布局存 在的问题.实践中,一般对炉温均 匀性测量重 视不够 ,对新购进及大修后的炉子很少进行此 工作 }对长期在用的热处理炉 ,测量更少 ,这 是造 成热处理产品 质量不 稳定的主要原 因之 一,致使有时产生过烧或加热不足 ,留下质量 隐患.本文从炉温控制方式、热量传递及控温 热 电偶的放置位置等三个方面 ,结合三种常用 炉型实例进行分析 . 二 、剽量 中应注意的几点 炉温均匀性测量属于现场测量 ,工作条件 及环境都较差 ,为此测量前需认真做好以下准 备工作 :

1 .测量仪器及热 电偶的选用 炉温均匀性测量中所用热 电偶 较多 ,一般

5 ~9 支 ,多则

1 4 ~4

0 支 ,为保证在同一时间、 同种状态下测得炉 内各测点的温度 ,要求读数 一周,时间越短越好 , 若采用常规的转换开关 , 其采样速率是很难做到 的,建议 改用数字温度 巡 回检测仪 ,如美国吉 时利仪器公司 生产的 KE I THL E Y

2 0

0 0 ,并配置十通道扫描卡

2 0

0 0 一ScAN. 该仪器具有快速扫描功能 , 并可将测 量数据 自动存入 内存 ,最多可接入

1 O支热偶, 内存可存

1 0

2 4个数据 热 电偶最好选用铠装热 电偶 ,在测点较多 时, 铠装热电偶引线方便 , 且相互间绝缘, K 型 偶测温上限为

9 0

0 " C,可用来测量箱式 中温炉 及部分可从侧面引出传感器的大井式炉.对于

2 . 从理论计算, 采样周期 为250,us,一周期 内允许最大位移为

2 mm,则允许最高速度为

2 /

2 5

0 =8

0 0

0 ( mm/ s ) ;

2

4 0 ( m/ mi n ) 精度取决于 A/ D和D/A芯片的分辨力 , 用廉价的AD C

0 8

0 4和DAC0

8 3 2精度可达llzm.3.由于硬件和软 件都 比原微机鉴幅型 同 步感应器数显表简单 ,并采用容错和故障诊 断 技术 ,使仪表的可靠性大大提高 . 参考文献 [

1 ]方建滨 . 感应 同步器披显装置及其应 用.上{ 孽市电气 自 动化所 ,1

9 8

2 [

2 ]唐诛洪 .机械教控系统设计基础 机城工业出版社 ,1

9 8

4 , J 『 J , J f 维普资讯 http://www.cqvip.com 计量技术

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9 8 .№

1 2 部分小井式炉及炉门密封较 严的箱式炉,可用 西0 .

5 r am的 K型偶丝 自制热 电偶 . 从炉内引出 热偶时,注意炉门 口附近偶丝间相互绝缘 ,炉 门关闭后应密封. 测量前还应根据具体炉膛形状及尺寸做好 测量 用框架 .