6 温度场获得与测量.ppt

当水槽温度低于设定值时，线路I是通路，因此加热器工作，使水槽温度上升； 当水槽温度升高到设定值时，温度调节器接通，此时线路II为通路，因电磁作用将弹簧片D吸下，线路I断开，加热器停止加热； 当水槽温度低于设定值时，温度调节器断开，线路II断路，此时电磁铁失去磁性，弹簧片回到原来的位置，使线路I又成为通路。 当转动磁性调节冒时螺杆转动，可带动螺母和金属丝上下移动，螺母在温度调节指示标尺的位置就是要控制温度的大致温度值。顶部引出的两根导线，分别接在水银温度计和上部金属丝上，这两根导线再与继电器相连。当浴槽温度升高时，水银膨胀上升，与上面的金属丝接触，继电器内线圈通电产生磁场，加热线路弹簧片吸下，加热器停止加热。 随着浴槽热量的散失，温度下降，水银收缩并与上面的金属丝脱离，继电器电磁效应消失，弹簧片回到原来位置，接通加热电路，系统温度回升。 正在使用的长水口 6.3.1 高温场的获得方法 6.3.1.1 高温电炉分类(加热方式的差异) (1)电阻炉 (2)感应炉 (3)电弧炉 (4)等离子炉(等离子电弧炉) (5)电子束炉 6.3.1 高温场的获得方法 电阻炉是冶金实验中最常用的加热设备，有如下特点: 设备简单 制作方便 温度分布及调节控制比较方便可靠 炉内气氛易于调节等。 6.3.1 高温场的获得方法 关于电阻炉的设计是本章的重点 能够画出电阻炉示意图 根据温度和气氛要求选择合适的电热体 选择合适的耐火材料 电阻炉设计制作 6.3.1 高温场的获得方法 (1)炉壳 一般情况下作成圆筒形,这样钢性好焊缝小,散热面积小 ； 炉壳外径决定于工作区大小,它决定了炉温高低,耐火砖衬及绝热材料厚度、炉壳要求的温度及工作管的直径； 炉壳的厚度不仅要满足强度要求,还要考虑刚性和结构加工的要求,炉壳厚度计算时一般要考虑可能发生爆炸时的冲击应力。 (2)电源引线（要求） ①接线柱应与炉壳绝缘； ②接线柱应有足够的断面,以保证电流密度不至于过大.一般紫铜接线柱的电流密度为2.5-4.5A/mm2,有水冷时为10-18A/mm2.炉内引线应改为双股,外穿绝缘珠,以防导线间短路或炉壳带电。 ③线与绝缘柱接触要好,否则会引起接线柱发热甚至烧坏； ④接线柱以水平布置为妥,并且要离开炉壳有一定距离,外设保护罩。 炉衬的主要作用是保证工作区的温度稳定; 目前使用较多的是轻质耐火砖和各种耐火纤维、耐热纤维毡。靠近炉壳的是绝热材料、靠近电热元件的是耐火材料。 作用：把电能转化成热能，使被加热的样品达到所要求的温度，它决定炉子的工作能力和寿命。 ①性能 : ②分类： a.金属电热体 b.非金属电热体 ①电热元件的性能 a. 最高使用温度（电热元件本身最高的承受温度） =炉温+(50~150℃) (查教材表6-4） 炉膛的最高温度主要取决于电热元件的使用温度 b.电阻系数和电阻温度系数 电阻系数,又叫电阻率,指温度在20℃、 1m长度的电热体1mm2端面所具有的电阻值,其单位：Ω?mm2/m 。 (查教材表6-5） 电热体的电阻随着温度变化而变化，衡量这个变化程度的叫电阻温度系数。 可按下式计算： 式中　　 为电热元件在20℃的电阻率； (查教材表6-5） 为电阻温度系数， ℃-1； (查教材表6-4） 为电热元件的工作温度，℃。 c.表面负荷及允许表面负荷 指电热元件单位工作面积上分担的功率 。 在一定电热炉功率条件下，电热元件表面负荷选得越大，则电热元件用量就越少。但电热元件表面负荷越大，其寿命越短。实际上，只有选择得当，才能得到最佳效果。 a.金属电热体 (ⅰ)铬镍合金和铁铬铝合金 使用： ①温度范围在1000~1300℃范围内，空气中使用最多。它们抗氧化、价格便宜、易加工、电阻大和电阻温度系数小。 ②为何可以在氧化性气氛中使用? 它们抗氧化因为在高温下由于空气的氧化能生成致密的Cr2O3或NiCrO4，阻止进一步氧化。 (ⅱ)纯金属电热体钨、钼、钽（Mo、W、Ta） 共性：在真空或适当气氛下获得更高的温度；电