CN104913854A - 全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置 - Google Patents

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聂英兰
石月娥
崔巧鸽
李胜军
高塑恒
孙乐
张静宇
赵玲
刘利成
张继腾
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Baotou Beifang Chuangye Co Ltd
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Inner Mongolia First Machinery Group Corp
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Abstract

本发明涉及一种全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置，解决了目前测试方法无法反映热处理炉温度均匀性及热处理全过程实际温度分布状况的问题。包括炉顶传动机构、多通道温度记录仪、炉料工装、炉顶、测温架和铠装热电偶，炉顶传动机构能带动炉料工装在炉顶的轨道上运动，多通道温度记录仪固定在炉料工装上，二者之间用保温隔热材料隔开，炉料工装一部分露出热处理炉，一部分位于热处理炉内，与额定装炉量等尺寸的测温架连接在炉料工装上，炉料工装开有孔，铠装热电偶的测量端从炉料工装孔内穿入炉内，固定在测温架4的相应位置上，铠装热电偶的参考端接到多通道温度记录仪的上。本发明为准确判断悬挂式热处理炉的技术状况提供有效的手段。

Description

全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置
技术领域：
本发明属于连续式热处理炉温度均匀性测试技术领域，具体涉及一种全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置。
背景技术：
悬挂式热处理生产线(炉)是一种新型的连续式热处理炉，与普通热处理炉相比炉体比较长，通常6米到30米，甚至更长；另一个特殊性是其传动机构在炉体上方，炉料(工件)悬挂于工装上由传动机构带动穿越炉膛。由于其结构、工作方式的特殊性，目前温度均匀性测试方法采用间歇式箱式热处理炉的测试方法进行测试，在炉体上打孔，将测试热电偶插入炉膛固定位置，一个孔插1支热电偶，在空载情况下进行测试，这种方法对炉体造成破坏，只能测试几个固定位置的温度，测试时热处理炉的状态与实际工作状态不一致，无法反映热处理炉温度均匀性及热处理全过程实际温度分布状况。
发明内容：
本发明通过一种能全程跟踪测试悬挂式热处理温度均匀性的装置，解决了目前测试方法无法反映热处理炉温度均匀性及热处理全过程实际温度分布状况的问题。
本发明是由以下技术方案实现的：
一种全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置，包括炉顶传动机构、多通道温度记录仪、炉料工装、炉顶、测温架和铠装热电偶，炉顶传动机构能带动炉料工装在炉顶的轨道上运动，多通道温度记录仪固定在炉料工装上，二者之间用保温隔热材料隔开，炉料工装一部分露出热处理炉，一部分位于热处理炉内，与额定装炉量等尺寸的测温架连接在炉料工装上，炉料工装开有孔，铠装热电偶的测量端从炉料工装孔内穿入炉内，固定在测温架4的相应位置上，铠装热电偶的参考端接到多通道温度记录仪的上。
测温架的相应位置上带有编号，铠装热电偶在测温架每个测试位置测量端的编号与测温架的编号对应，铠装热电偶的参考端也带有与测量端相应的编号，同时铠装热电偶的参考端接到多通道温度记录仪的事先编好的相应通道上。
多通道温度记录仪不少于9个通道。
本发明的有益效果是解决了悬挂式(也称悬链式)热处理生产线(炉)在实际工作状态下，有效加热区温度均匀性测试的技术问题，为准确判断悬挂式热处理生产线(炉)的技术状况、分析和查找质量问题的原因提供有效的手段。
附图说明：
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示，本发明是一种全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置，包括炉顶传动机构、多通道温度记录仪1、炉料工装2、炉顶3、测温架4和铠装热电偶5，炉顶传动机构能带动炉料工装2在炉顶3的轨道上运动，多通道温度记录仪1固定在炉料工装2上，二者之间用保温隔热材料隔开，炉料工装2一部分露出热处理炉，一部分位于热处理炉内，与额定装炉量等尺寸的测温架4连接在炉料工装2上，炉料工装2开有孔，铠装热电偶5的测量端从炉料工装2孔内穿入炉内，固定在测温架4的相应位置上，铠装热电偶5的参考端接到多通道温度记录仪1的上。
测温架4的相应位置上带有编号，铠装热电偶5在测温架4每个测试位置测量端的编号与测温架4的编号对应，铠装热电偶5的参考端也带有与测量端相应的编号，同时铠装热电偶5的参考端接到多通道温度记录仪1的事先编好的相应通道上。
本发明按工装额定装载量的尺寸制作测温架4；对悬挂式热处理生产线(炉)进行改进，使得测试铠装热电偶5能够从炉顶3穿过；温度测试仪表选择小型的多通道温度记录仪1(不少于9个通道)，该记录仪的尺寸在包(或垫)了隔热材料后可以可靠地固定在炉顶的炉料工装2顶部。测温架4按工艺移动，多通道温度记录仪1记录存储数据，实现在工艺运行状态下，额定装载，全程跟踪测试。
本发明的工作原理：
采用移动测试点的方法，在热处理实际工况下，对整个有效加热区进行测试。按一个炉料(工件)工装额定装载量的尺寸作为一个温度测试单元，按这个尺寸制作测温架4，将测温架4挂在炉料工装2上，随着热处理过程由炉顶传动机构带动炉料工装2穿越整个热处理生产线。本发明温度测试仪表选择小型的多通道温度记录仪(不少于9个通道)，该记录仪的尺寸在包(或垫)了隔热材料后可以可靠地固定在炉顶的炉料工装2顶部。对悬挂式热处理生产线(炉)的炉料工装2与炉顶3相接的面上打几个小孔，将直径不超过φ3mm的铠装热电偶5测量端从炉顶3穿过固定在测温架4的相应位置上，将铠装热电偶5参考端接或插到小型多通道(至少9通道)温度记录仪上，随着热处理过程，测试热电偶随工装运行，经过炉料(工件)占据的所有位置，多通道温度记录仪对全过程各热电偶采集的温度进行记录。
具体工作过程如下：
1、准备检测装置
检测装置由铠装热电偶5、小型的多通道温度记录仪1(不少于9通道)及测温架4组成。铠装热电偶5、小型的多通道温度记录仪1应在检定有效期内，其证书应给出误差值或修正值，铠装热电偶5、小型多通道温度记录仪1的精度等级应不低于热处理炉温控仪表与控温热电偶的精度等级，铠装热电偶、多通道温度记录仪的误差在计算测试结果时应修正。
按工装额定装载量的尺寸用圆钢或角钢焊接一个测温架4，其形状在测试结束后应没有明显变化，并挂在悬挂式热处理生产线(炉)的一个工装上。
2、确定检测点的数量和位置
按GB/T 9452-2012《热处理炉有效加热区测定方法》连续式加热炉检测点数量和位置的规定，确定检测点的数量和位置。
3、制作热电偶插入炉内的通道
在悬挂测温架的炉料工装2与炉顶3连接的平面上打能够穿过铠装热电偶5的小孔，孔的大小、数量根据测试需要的热电偶数量确定。
4、安装、固定检测装置
逐个将测试用铠装热电偶5的测量端从炉料工装2顶部孔内穿入炉内，用铁丝绑定在测温架4相应位置上，将每个测试位置编号，并记录每个位置热电偶的编号，将铠装热电偶5参考端按测试位置编号顺序逐个接或插到多通道(至少9通道)温度记录仪1的相应通道上，检查无误后将多通道温度记录仪1用保温材料(隔热棉等)包好固定在炉顶传动机构的平台上。
5、校准悬挂式热处理生产线(炉)温控系统
对悬挂式热处理生产线(炉)温控系统(控温仪表或计算机、控温热电偶、补偿导线等)，将系统误差调整到工艺要求温度均匀性的1/3范围之内。系统误差计算公式：
系统总误差W为组成系统各部分误差的代数和，计算公式如下：
W＝W1+W2+W3
式中：
W1---热电偶误差；
W2---补偿导线误差；
W3---仪表指示误差。
6、悬挂式热处理生产线(炉)按工艺正常运行并测试数据
测试在装载状态进行，装炉量采用炉子的额定装炉量，以常用升温速度升温。当控温仪表示值达到设定温度，并温度稳定后，按工艺规定的时间间隔进料，测温架4应在至少进入炉内两次炉料后进入，从进入炉内时开启记录仪开始记录数据，从保温区开始为温度均匀性测试数据，直到出炉。取下记录仪并停止记录。待测温架冷却后方可拆下热电偶。
数据处理及温度均匀性的判定
温度记录仪的数据可以导入计算机进行处理。将记录的数据进行修正，并剔除异常值后，作为评判温度均匀性的有效数据，可以以测试数据制作各测试点的温度曲线。当保温区所有工位均在开炉门之前达到工艺要求的温度均匀性时，被测悬挂式热处理生产线(炉)合格。如果不合格，可以通过数据或曲线查找问题的原因，并据此进行解决。

Claims (3)

1.一种全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置，其特征是：包括炉顶传动机构、多通道温度记录仪、炉料工装、炉顶、测温架和铠装热电偶，炉顶传动机构能带动炉料工装在炉顶的轨道上运动，多通道温度记录仪固定在炉料工装上，二者之间用保温隔热材料隔开，炉料工装一部分露出热处理炉，一部分位于热处理炉内，与额定装炉量等尺寸的测温架连接在炉料工装上，炉料工装开有孔，铠装热电偶的测量端从炉料工装孔内穿入炉内，固定在测温架4的相应位置上，铠装热电偶的参考端接到多通道温度记录仪的上。
2.根据权利要求1所述的一种全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置，其特征是：测温架的相应位置上带有编号，铠装热电偶在测温架每个测试位置测量端的编号与测温架的编号对应，铠装热电偶的参考端也带有与测量端相应的编号，同时铠装热电偶的参考端接到多通道温度记录仪的事先编好的相应通道上。
3.根据权利要求1或2所述的一种全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置，其特征是：多通道温度记录仪不少于9个通道。
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