测温仪表的使用3.pptVIP

第三单元 测温仪表的使用 温度和时间是最重要最基本的两个热处理加热参数，生产 中经常要对其进行测量和控制。时间的测量比较简单，目视计 时可采用钟表，自动计时一般使用时间继电器。从结构上看，时间继电器并不比钟表复杂多少。对温度的测量就不同了，因为自动测温要比目视测温复杂得多，高温测温又比低温测温复 杂。因此高温自动测温和控制所用仪表也就相当复杂了。 生产中最重要的测温控温对象是加热设备，即各种热处理 炉，因此在介绍测温仪表使用方法之前，应初步了解与炉温测 量有关的一些基本技能。 一、热处理炉有效加热区的确定 1.炉温和工件温度的区分 工件人炉时，应按工艺规定温度进行炉温控制和调整。实 际上要测量和控制的是加热的工件温度，习惯上称作炉温。 工件加热时，由热处理工艺规定的加热温度叫做工艺规定 温度，这种工艺规定温度是根据工件热处理目的和材料种类加 以确定的。加热过程中由于介质、炉壁、工件和测温元件间的热交换过程十分复杂，彼此之间均存在着温差，而且炉膛各处 的温度也有差别。这种现象所造成的后果，是无法使同一炉工 件都能在工艺规定的温度下进入保温阶段；对于那些实际保温 温度高于或低于工艺规定温度的工件，其加热质量是得不到保 证的。 实际情况表明，任何热处理炉，在任何保温温度下，其炉温分布都是不均匀的。炉温的均匀程度常用保温精度来衡量。即炉子在工艺规定温度下保温时，实际保温温度相对于工艺规定温度的最大温度偏差就叫做炉子的保温精度。例如，当某箱式电阻炉在工艺规定温度840℃下保温时，实际测得的保温温度为820～860℃，即 840℃±20℃，这种情况下炉子在840℃下的保温精度为±20℃。 由此可见，炉子保温精度越高，炉温均匀性越好。当炉温均匀时，炉子的实际保温温度才会与工艺规定温度一致，只有在这种情况下才认为“炉温”就是“工件温度”。 2.热处理炉有效加热区的确定 为保证工件加热质量，应尽可能提高炉子的保温精度，以使炉温与工艺规定温度相对接近。 通过改善炉体结构和合理布置加热元件来提高炉子保温精度虽然可收到一定效果，但改善程度是有限度的。因为这样做会增加炉子的制造成本，从经济性考虑并不合算。 从生产实践得知，炉温均匀性与炉膛体积有直接关系；一般来说，炉膛体积越大，炉温均匀性越差。对于炉膛体积一定的某台加热炉，虽然整个炉膛内的温度很不一致、波动范围较大，但炉膛内某个较小 空间的炉温均匀性是会好一些的。 如某台井式电阻炉，其炉膛有效尺寸为φ800mm×2000mm，900℃下的保温精度为±24℃，通过实际测量找到炉膛内某一较小空间的保温精度为±15℃。该空间的形 状、尺寸及其在炉膛内的位置，如图 3-1所示。如果这个小空间的保温精度能够满足某种或某些工件的热处理工艺要求，将工件安放在这个空间内加热时工件的加热质量就能够获得保证，则称此空间为炉子的有效加热区。 一般来说，在工艺规定温度下炉内保温精度在满足工艺规 定时的任何空间，不论其形状如何，都是有效加热区。但是，为了测量和使用上的方便，通常是仿照炉膛形状来确定有效加 热区的。 测定有效加热区时，首先将热电偶牢固地绑扎在测温架的每个测 温位置上。测温位置的布置如图 3-2所示。图 3-2中所设置的 5个测温点，围成一个与炉膛形状相仿的空间(圆柱体)。 炉子升温到常用工作温度并保温到规定时间后，将测温架放入炉内，安放在适当位置上。经过一段时间保温，然后按规定的时间间隔和测定次数测量各点温度。测到的读数经修正后得到实际温度值，用这些值来判断测温点所围成的空间 是否就是我们所需要的有效加热当其中有一个测温点的保温精度不能满足要求时，应改变测温点位置(缩小测温点间的距离)或对炉子进行维修后再重复测量，直至达到要求。 由于有效加热区与炉体结构及热处理工艺密切相关，因此对于新安装的加热炉、经过大修或技术改造的加热炉、改变了控温热电偶位置的加热炉以及当工件或工艺变更而需要改变保温精度时，可按 GB／T9452-1988《热处理炉有效加热区测定方法》标准的规定来确定炉子的有效加热区。 二、温度的火色判断 由热处理工艺学可知，钢件低温回火后表面会形成一层很薄的氧化膜，膜的颜色叫做回火色。根据回火色可判断出工件的回火温度，进而可以推断工件回火后的大致硬度。 热处理技术初期阶段，淬火加热温度和回火温度全凭操作者一双富有经验的眼睛来判断。人们在学会用回火色判断回火温度的同时，也逐渐掌握了通过观察高温物体(如工件)的火色来判断物体的温度。 操作者的眼睛在700～1100℃温度范围内的测温精度可以达到±30℃，可与一台光学