在機械熱加工領域,溫度的測試與控制技術對于保證電磁流量計的質量至關重要。隨著技術的進步,國內溫度測控設備的制造水平有了明顯的進步,一些廠家形成了自己的產品特點和優勢。
溫度是一個重要的物理量,在現代化工業生產過程中,諸如溫度、壓力、流量、物位和轉速等物理量都必須進行嚴格的測量和控制。各物理量中的溫度量為最多,估計占總量的50%以上,所以溫度測量是一項重大的課題。
隨著微電子及計算機技術的發展,檢測儀表(二次儀表)已經得到迅速發展。如國內生產的數顯儀表精度達千分之一,可靠性6萬小時,浪涌、射頻、靜放電及脈沖群等EMC指標達三級以上,達到國外同等產品水平。而相比之下,傳感器的發展比較緩慢,有許多問題需要研究與解決。
目前新型溫度傳感器主要有以下幾種類型。
(1)光纖溫度傳感器。
(2)特種測溫熱敏電纜。
(3)半導體集成電路溫度傳感器。
(4)石英溫度計。
(5)聲學溫度計。
(6)熱噪聲溫度計。
(7)核四級共振溫度計(NQR溫度計)。
(8)示溫、感溫材料。
對于熱處理爐有效加熱區測溫系統的標準,遵照現行的國家標準只能對測溫系統各個元件分別進行檢定。但采用分立元件法檢定熱處理用測溫系統的誤差無法滿足熱處理行業大部分工藝要求。因此若工廠購入的熱電偶未經檢定就直接使用,會使分散性很大,所測數據不可靠,不能用于指導生產。為了保證產品質量,應采用現場在線整體校準測溫系統。
我國熱處理爐有效加熱區測定方法的主要參照標準之一,為美國汽車工程師學會(SAE)的高溫測溫(AMS2750C),該規范包括了電磁流量計、儀表、熱處理設備、系統準確度和溫場均勻性的測試。其特點如下:
(1)傳感器使用前必須校準,其量值可溯源到美國國家標準和技術研究院。
(2)經校準的傳感器必須帶有修正值或偏差,在使用時予以修正,從而得到實際溫度。對溫場均勻性檢測用傳感器,其修正值不應超過±2℃或0.75%t中的大者,對系統準確度檢測用傳感器不應超過±1℃或0.4%t中的大者。用于溫場均勻性和系統準確度檢測用廉金屬熱電偶的校準周期為3個月,貴金屬熱電偶校準周期為6個月。
(3)溫場均勻性是表征熱處理爐內溫度分布狀態的技術指標。它與爐體的結構及耐火與保溫材料等因素有關,也與加熱方式等工藝參數密不可分。對該參數的要求只注重爐內溫場均勻一致的程度,是一個相對的概念,并不追求溫度的實際值。
(4)測溫系統的準確度或測溫精度則是表征測溫系統的指示值對實際值或真值的偏離程度,因此對傳感器的精度等級要求高,它與熱電偶、補償導線及儀表的精度有關。而控溫精度與測溫精度也不同,它是表征對工業爐窯溫度波動的控制能力。
例如,真空熱處理爐的控溫精度為(900±0.5)℃,表明該爐溫可控制在899.5~900.5℃之間波動。美國對零件熱處理爐和原料熱處理爐都有嚴格的技術要求。實踐證明,電磁流量計只有對測溫準確度嚴格要求,才能保證滿足熱處理行業對工藝溫度的要求。
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