熱處理爐爐溫均勻性測(cè)試方法及結(jié)果評(píng)定

1、熱處理爐爐溫均勻性測(cè)試方法及結(jié)果評(píng)定關(guān)鍵字：爐溫均勻性有效工作區(qū)爐溫均勻性是指爐子有效加熱區(qū)在一定時(shí)間內(nèi)不同位置的溫度相對(duì)于工藝設(shè)定溫度的偏離程 度，即各測(cè)試點(diǎn)溫度相對(duì)于設(shè)定溫度的最大溫度偏差。1、爐溫均勻性測(cè)試的目的通過對(duì)熱處理爐進(jìn)行溫場(chǎng)測(cè)試，確定出熱處理爐的有效工作區(qū)（即滿足熱處理爐工藝和溫度 均勻性要求的允許裝料空間）。為制定熱處理工藝提供依據(jù)，對(duì)提高熱處理產(chǎn)品質(zhì)量具有重 要意義。2、爐溫均勻性測(cè)試時(shí)機(jī)熱處理爐爐溫均勻性測(cè)試通常分為初始測(cè)試和周期測(cè)試，新添置的爐子正式投產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行有 效工作區(qū)的初始測(cè)試，確定合格的工作區(qū)、工作溫度范圍和爐子等級(jí)；熱處理爐在使用過程 中如果發(fā)生較大的維修、變

2、化或調(diào)整也應(yīng)進(jìn)行初始測(cè)試。測(cè)試溫度包括合格工作溫度范圍的 最低和最高溫度。周期測(cè)試是根據(jù)爐子等級(jí)按規(guī)定的周期定期測(cè)試，測(cè)試溫度是合格工作溫度范圍內(nèi)的任意溫 度，一般可選擇常用溫度點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。3、爐溫均勻性測(cè)試方法及實(shí)施條件熱處理爐爐溫均勻性測(cè)試一般為空載測(cè)試，必要時(shí)也可裝載測(cè)試。裝載測(cè)試時(shí)，可采用額定 裝爐量、額定裝爐量的50%或工藝常用裝爐量，一般應(yīng)不少于額定裝爐量的50%。測(cè)試過程中爐子應(yīng)保持正常生產(chǎn)時(shí)的工作狀態(tài)，包括以常用升溫速率升溫、氣氛爐保持在正 常用氣量和壓力、循環(huán)風(fēng)扇正常運(yùn)行等。4、爐溫均勻性測(cè)試系統(tǒng)爐溫均勻性測(cè)試系統(tǒng)通常由溫度傳感器、補(bǔ)償導(dǎo)線、測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)溫架等組成。4.1溫度

3、傳感器溫度傳感器主要有貴金屬和廉金屬熱電偶。貴金屬熱電偶分度號(hào)為B、R、S，常用類型為S型，工作溫度范圍（01600） C;廉金屬熱電偶分度號(hào)為N、K、E、J、T等，常用類型為K、 N型，工作溫度范圍（01300） C。N和K型熱電偶由于使用溫度范圍寬，線性度好，熱電動(dòng)勢(shì)較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均 勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價(jià)格便宜等有優(yōu)點(diǎn)，通常被廣泛采用。但由于N型熱電偶克服了 K型熱電偶在（300500） C的鎳鉻合金的晶格短程有序而引起的熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定以及800C 左右由于鎳鉻合金發(fā)生擇優(yōu)氧化引起的熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定等不足，故一般選用N型熱電偶。氣氛爐應(yīng)采用鎧裝熱電偶。4.2補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償導(dǎo)線

4、主要用來連接測(cè)試熱電偶和測(cè)試儀表。通常由補(bǔ)償導(dǎo)線合金絲、絕緣層、護(hù)套、屏 蔽層組成。補(bǔ)償導(dǎo)線使用溫度范圍為（-20100） C，普通級(jí)誤差為2.5C，精密級(jí)為1.5C。測(cè)試過程可以使用補(bǔ)償導(dǎo)線，也可直接用測(cè)試熱電偶連接測(cè)量?jī)x表。4.3測(cè)試系統(tǒng)（儀表）測(cè)試儀表主要用來顯示及記錄測(cè)試溫度。測(cè)試儀表應(yīng)為數(shù)字式，其準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)不低于0.1 級(jí)。4.4測(cè)溫架測(cè)溫架主要用來固定測(cè)試熱電偶，一般采用耐熱合金、不銹鋼管（棒）或其他合適材料制作。 測(cè)溫架形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸大小根據(jù)爐子種類及檢測(cè)方法確定。測(cè)溫架的外輪廓應(yīng)與待測(cè)加熱 區(qū)或有效加熱區(qū)垂直截面的形狀和尺寸相一致。當(dāng)不便或不能使用測(cè)溫架時(shí)可采用測(cè)試熱電偶插

5、入測(cè)試孔方式測(cè)溫。5、測(cè)量步驟5.1測(cè)試熱電偶數(shù)量及位置5.1.1測(cè)試熱電偶數(shù)量為了確定熱處理爐空間分布特性，測(cè)溫點(diǎn)數(shù)量必須選擇適當(dāng)，其數(shù)量一般根據(jù)熱處理爐等級(jí) 及工作區(qū)尺寸而定，應(yīng)符合下表要求：5.1.2測(cè)試熱電偶位置測(cè)試熱電偶位置布置應(yīng)遵循對(duì)稱、均勻和最佳代表位置的原則。典型的9支測(cè)試熱電偶布置 時(shí)應(yīng)置8支測(cè)試偶于爐子各角落及1支在爐子中央（具體見圖1）。如果爐子較大需增加測(cè) 試熱電偶，增加的測(cè)試偶的位置應(yīng)同樣遵循對(duì)稱、均勻和最佳代表位置的原則。a） b）圖1測(cè)試熱電偶位置圖5.2測(cè)試過程將測(cè)試熱電偶牢固的固定在測(cè)溫架相應(yīng)位置或從測(cè)溫孔將測(cè)試熱電偶放置在爐內(nèi)相應(yīng)位置， 把測(cè)試熱電偶引出爐外

6、，通過補(bǔ)償導(dǎo)線或直接與測(cè)試儀器連接。從爐內(nèi)第一支控制/記錄熱電偶或測(cè)試熱電偶達(dá)到測(cè)試溫度點(diǎn)公差下限之前開始采集數(shù)據(jù)， 連續(xù)采集各測(cè)試點(diǎn)的溫度讀數(shù)，以監(jiān)視爐子有無超調(diào)。當(dāng)爐子進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，應(yīng)每隔2分鐘記 錄一次所有測(cè)試熱電偶讀數(shù)，至少采集30分鐘數(shù)據(jù)。5.3數(shù)據(jù)處理每個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)得的溫度讀數(shù)分別加上測(cè)試熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線及測(cè)試儀器的修正值，可得出該 測(cè)試點(diǎn)的真實(shí)溫度。各真實(shí)溫度減去爐子設(shè)定溫度，即可得出各測(cè)試點(diǎn)的溫度偏差。6、測(cè)試結(jié)果評(píng)定經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后所得的每個(gè)測(cè)試溫度點(diǎn)的最大溫度偏差與熱處理爐要求的溫度均勻性最大允 許偏差進(jìn)行比較，如果全部滿足溫度均勻性要求，則判定爐子合格。7、測(cè)試過程常見問題分析若測(cè)試過程中某一支測(cè)試熱電偶出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定，大范圍溫度變化，可能是由于測(cè)試熱電偶 與測(cè)試儀器連接不牢固；若測(cè)試過程測(cè)試熱電偶出現(xiàn)低于測(cè)試溫度100C以上的溫度讀數(shù)， 則可能是由于測(cè)試熱電偶在爐外短路，查找短路點(diǎn)可解決。如果測(cè)試熱電偶全部出現(xiàn)正偏差 或負(fù)偏差，則可考慮控制熱電偶