真空冶金用新型温度传感器及测温系统
温度的准确测量及控制在真空冶金与热处理行业中是十分重要的。例如温度控制的准确度直接影响到工件渗碳的质量。如果渗碳温度有±10℃ 波动, 将导致气氛渗碳±0.07%C 的波动。温度波动越小, 碳势波动越小, 所以提高温度测控的精度可以减少气氛碳势的波动从而保证工件的渗碳质量。
本文将详细论述真空冶金与热处理行业应用N 型和钨铼热电偶替代贵金属铂铑热电偶, 测温系统的整体在线校准和AMS 2750D 高温测量学的贯彻等热点话题。除介绍真空炉专用密封不可拆卸热电偶外,还推出新型温度传感器, 可拆卸真空炉用热电偶及带有温度校准、监测孔等新型热电偶。
真空炉测温的特点
⑴ 热电偶材料应为热传导性能良好, 表面发射率高和高温真空下放气少的材料;
⑵ 热电偶热响应时间快;
⑶ 保证在真空系统中压升率满足≤0.4Pa/h要求;
⑷ 严格密封,保证在真空下无渗漏,即使保护管断裂,也不会影响系统真空度;
⑸ 对感应炉必须解决交变电磁场对测温的干扰:
⑹ 法兰连接必须符合GB/T6071- 2003 和GB/T6070- 1995 超高真空、真空下法兰标准。
⑺ 热电偶与炉体用管螺纹应选用一般密封管螺纹。
为此我们建立了:
① 保护管高温热物理性能检测装置
② 保护管气密性检测装置
③ 保护管几何量、同轴度检测装置
④ 热电偶时间常数检测装置
真空冶金和热处理用热电偶
⑴ 真空冶金过程中钢水温度测量用WRe 热电偶由于刚玉管的耐热冲击性能很差, 不能间歇式测量钢水温度, 国内是以金属陶瓷保护管为主, 金属陶瓷目前美国以Cr+Al2O3 , 英国Mo+Al2O3 , 奥地利Mo+ZrO2 和本公司的Mo+MgO系列为主。Cr+Al2O3 系列, 由于使用温度低、主要应用于铜水; 钢水则以Mo+MgO 或Mo+Al2O3 为主。我们的产品在沈阳黎明发动机制造公司等单位作为实用检测手段, 效果良好。
⑵ 真空炉专用密封式热电偶此类热电偶保护管材料: 刚玉、W、Mo、耐热合金; 绝缘材料有Al2O3 , BN, 热电偶有S、R、B、N、K 和C、D 型; 外形尺寸: Ф6～16; 长度400～1650 mm, 温度范围200～2000℃。
⑶ 复合管型铂铑热电偶由于高温下金属保护管的合金元素会沾污铂铑, 影响热电偶的测量精度与使用寿命。所以单纯使用金属保护管, 从材料学角度来看是不妥当的。所以我们以专利技术为基础的复合管型铂铑热电偶的优点就明显了, 它既可以避免金属对铂铑的玷污又能提高热电偶的抗热冲击能力与机械强度。其结构为内层优质细直径刚玉管与绝缘管, 配外层的金属保护管, 技术关键是金属与陶瓷的高温封接技术。
⑷ 可拆卸真空炉用热电偶适用于对热电偶要求定期检定或校准的真空冶金及热处理等各种真空炉的温度测量。其特点是: 采用耐高温热电偶保护管, 因此可保证在高温下长期稳定地工作。采用实体化及密封性极强的结构, 有效地保证不破坏体系的真空度, 既能确保真空系统压升率满足要求, 又可拆卸, 检定时, 可将热电偶元件由保护管内取出, 十分方便。
