PDF《热处理炉温度均匀性测量及误差分析》

2 .炉内温度的时阃分布及读数方法 在热平衡状 态下,炉内温度 的时间分布与 控温方式和热 电偶保护管的惰性 有关 ,同一台 炉子 , 当采用 P I D控温方式时 , 温度波动不大 ;

若采用位式控温方式,则温度波动较大 ,且呈 周期性波动.热电偶保护管惰性越大 ,温度波 动也越大.箱式 电炉 ( 位式控制 )内不同区域 温度 的时间分布如图 1所示 . 设定 l 芏I1读数应在热处理炉 升到设定温度井达到热 平衡时开始 ( 一般炉子保温

2 小时以上 ,带强 制 空气循 环的炉子达 热平 衡的时 间约需 l小时) , 为保证在相 同状 态下读数 , 选择读数起始 点很重要 ,最好选择炉子保温断电后 ( 位式控 制),指示指针从上向下降温过程中, 指针恰好 指 向设定温度时读数 ( 图lA点) ,此时,炉中 与设定值之间的差值最小,每一设定温度各点 都应测量五次以上 ,且每次读数均应在相同状 态下(如A点 ) . 三 、测量实例殛误差分析

1 . R HWG一7

0 0 W 型台车式箱式电炉测量 结 果分 析炉膛尺寸为3600mm X

3 6

0 0 mm * l O

0 0 mm, 炉体结构很大 , 采用

6 支热偶分陆区 控温 ,控温仪表为欧陆

8 1

8 数学温度表 ,控制 方式为 P I D,控制精度 土1 ℃,最高使用温度 i i

0 0 C, 常用温度

4 5

0 ~ C. 控温热电偶

6 支布置 位置如图 2所示 , 测温热电偶 l 2支, 分布如图

3 所示..1户门 厂ooo圈2心区域 、炉 门口及后墙处 的温度相对稳定,且表1设定温度

4 5

0 ~ C 图3测点 l O l

1 1

2 1

3 1

4 1

5 1

6 1

7 1

8 1

9 2 O

2 1 测温 用原 6支偶控温 一3 +7 +3 +4 +6 +8 +2 ―5 一l

0 +2

8 +4 + l

6 误差 6号用铠装偶 一4 +2 +2 +5 +3 +5 O 一4 ―1 o +3 +4 +2 ( ℃) 6号换 用热偶芯 一5 +2 .

5 +

2 +

4 .

5 +

4 +

9 0 ―

3 ~

9 一l+4.5~l_5表l为分别用三支不同的热偶代替

6 号控 温偶得到的测量结果 ,第一种情况 ,用原设计 的6支热偶控温 , 测点

1 9 、2

1 号误差很大 ,原 因是炉顶绝热层较薄 ,6 号控温偶保 护管上部 散热严重 ,导致管 内空气温度降低 ,空气的自 然循环又导致热偶测量端附近温度低于保护管 头部实际温度 ,造成炉 内 6号控温偶附近测点 l

9 、2 1号误差偏高. 采用铠装热偶代替原 6号热偶控温后 ,消 除了 l

9 、

2 l 号测点的误差 . 第3次改换热偶芯 , 维普资讯 http://www.cqvip.com 计量技术

1 9

9 8 .N g .1

2 即采用热偶芯较长的热偶 ,使得测量端能接触 到保护管头部 ,减少传热误差 ,同时在保护管 上 部添加 一层 厚厚 的珍珠 岩 绝热 , 如图4所示 , 减 小热量 损耗 ,测 量结果 完全能满 足要 求(士l0℃).图42井式电炉 I

7 0测量结果分析 该 电炉 炉 膛尺 寸为 ~

6 0

0 mm*2

5 0

0 r am, 直径较小 ,限制了热电偶插入深度 ,控温采用 三支热电偶分 区控制 , 控制方式为 P I D, 控温精 度为土l ℃.其测量结果见表

2 .其测点位置见 图5.裹2用三支热电偶 分区 控制后测试误差值 单位 ( ℃) 设定测点温度

1 2

3 4

5 6

8 9

5 0

0 ℃ + +柚.

5 ―3

6 +3

5 +3 】 +拍―2 l +2

0 +1 ]

7 0

0 ℃ +l

0 +1

2 T船+2

3 +2

3 .

5 +2 Z +1

7 +l

7 +1

0 8

5 0 ℃ ―3 ―1 一8 +9 +1

6 1

4 +l

3 +

1 2 +6

6 图5测量结果表明,炉 内温度 比仪表设定温度 明显偏高 ,其原因是控温偶插入深度不够 ,应改用铠装 热 电偶 .