CN108760073A - 一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置及测试方法 - Google Patents

一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，包括测温框架，测温框架，测温框架上设置有热电偶，热电偶通过补偿导线分别连接有转换开关和巡检仪。根据加热炉的体积安装合适数量的热电偶，能更加准确测得加热炉的温度，便于对其均匀进行判断。

Description

一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置及测试方法
技术领域
本发明属于温度测试装置技术领域，涉及一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，本发明还涉及用于测试加热炉炉温均匀性的方法。
背景技术
为了保证金属在锻造过程中具有最好的可锻性，锻造必须在规定的温度范围内进行，锻件应控制在合适的始锻和终锻温度之间。始锻温度主要受到过热和过烧的限制，一般应低于熔点100～200℃。终锻温度主要应保证金属在停锻前有足够的塑性，而在停锻后能获得细小的最结晶组织。过高的终锻温度会使金属在冷却过程中晶粒继续长大，从而降低了锻件的机械性能；过低的终锻温度则不能保证金属再结晶的完善性，就会使锻件留有残余应力甚至形成裂纹。所以锻件的加热亦应遵守加热规范，不适当的加热可能使工件产生氧化、脱碳、过热、过烧及内部裂纹等缺陷，为了保证金属在热锻过程中的顺利进行和锻件质量，必须准确的测定和控制温度。
目前，用于测试加热炉炉温均匀性的装置，设备成本高，测试方法比较复杂，而且无法得到准确的加热炉温度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，能准确测得加热炉的温度。
本发明的另一目的在于提供一种用于测试加热炉炉温均匀性的方法，能准确得到加热炉的温度均匀性精度。
本发明所采用的技术方案是，一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，包括测温框架，测温框架，测温框架上设置有热电偶，热电偶通过补偿导线分别连接有转换开关和巡检仪。
本发明的特点还在于，
测温框架的形状为立方体，热电偶的数量不小于测温框架的顶点数量。
当加热炉体积不大于0.085m3时，热电偶的数量为五个；当加热炉体积为0.085～1.5m3时，热电偶的数量为九个；当加热炉体积不小于1.5m3时，热电偶的数量为十四个。
当热电偶的数量为五个时，其中四个热电偶分别设置于测温框架的四个顶点上，且测温框架同一平面上的热电偶呈对角线设置，另一个热电偶位于测温框架中心位置；当热电偶的数量为五个时，热电偶分别位于测温框架的每个顶点和中心处；当热电偶的数量为十四个时，其中八个热电偶分别位于测温框架的每个顶点，四个热电偶位于测温框架四个长边的中点，另外两个热电偶关于测温框架中心点对称设置，且两个热电偶的连线与测温框架长边平行。
热电偶为K型热电偶，热电偶材料为镍铬-镍硅。
本发明采用的另一种技术方案是，一种用于测试加热炉炉温均匀性的方法，具体按照以下步骤：
步骤1、确定测试温度点：
步骤2、先根据加热炉的体积焊接测温框架，再在测温框架上安装热电偶，然后将测温框架放入加热炉内，并将热电偶的测量端从加热炉门下引出分别通过补偿导线接到对应的转换开关上；
步骤3、开始对加热炉的炉温进行测试：先确定开始采集时间，再找出保温时间，然后对保温时间内的数据进行处理。
步骤3的具体步骤为：对加热炉的进行升温，达到初始温度时开始采集记录加热炉内每个热电偶的温度数据；当加热炉温度到达测试温度点时保温，再连续多次记录加热炉内热电偶的温度数据，达到终止温度时测试结束后记录测试时间；在测试时间中找出保温时间，先计算出保温时间内热电偶的温度修正值，再在温度修正值中分别找出最高值和最低值，然后用最高值和最低值分别减去测试温度点，即可得到加热炉的温度均匀性精度。
初始温度的判断依据为第一支热电偶温度到达测试温度点要求的温度均匀性允许偏差的温度下限之前；终止温度的判断依据为第一支热电偶到达测试温度点要求的温度均匀性允许偏差下限时；保温时间为热电偶的温度数据未发生明显的升高或降低趋势的时间段。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的装置，根据加热炉的体积安装合适数量的热电偶，能更加准确测得加热炉的温度，便于对其均匀进行判断；
(2)本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的装置，结构简单，操作便捷，成本低；
(3)本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的方法，能准确得到加热炉的温度均匀性精度。
附图说明
图1是本发明一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置内测温框架的结构示意图；
图2是本发明一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置的结构示意图；
图3是本发明一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置内测温框架另一种实施例的结构示意图；
图4是本发明一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置内测温框架另一种实施例的结构示意图。
图中，1.测温框架，2.热电偶，3.转换开关，4.巡检仪。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，如图1所示，包括测温框架1，测温框架1，测温框架1上设置有热电偶2，如图2所示，热电偶2通过补偿导线分别连接有转换开关3和巡检仪4；
测温框架1的形状为立方体，热电偶2的数量不小于测温框架1的顶点数量。
加热炉体积不大于0.085m3时，热电偶2的数量为五个，其中四个热电偶2分别设置于测温框架1的四个顶点上，且测温框架1同一平面上的热电偶2呈对角线设置，另一个热电偶2位于测温框架1中心位置；如图3所示，加热炉体积为0.085～1.5m3时，热电偶2的数量为九个，热电偶2分别位于测温框架1的每个顶点和中心处；如图4所示，加热炉体积不小于1.5m3时，热电偶2的数量为十四个，其中八个热电偶2分别位于测温框架1的每个顶点，四个热电偶2位于测温框架1四个长边的中点，另外两个热电偶2关于测温框架1中心点对称设置，且两个热电偶2的连线与测温框架1长边平行。
热电偶2为K型热电偶，热电偶2材料为镍铬-镍硅。
本发明一种用于测试加热炉炉温均匀性的方法，具体按照以下步骤：
步骤1、确定测试温度点：
步骤2、先根据加热炉的体积焊接测温框架1，再在测温框架1上安装热电偶2，然后将测温框架1放入加热炉内，并将热电偶2的测量端从加热炉门下引出分别通过补偿导线接到对应的转换开关上；
步骤3、开始对加热炉的炉温进行测试：先确定开始采集时间，再找出保温时间，然后对保温时间内的数据进行处理。
步骤3的具体步骤为：对加热炉的进行升温，在第一支热电偶温度到达测试温度点要求的温度均匀性允许偏差的温度下限之前开始采集记录加热炉内每个热电偶2的温度数据，至少隔2min记录一次；当加热炉温度到达测试温度点时保温，直至所有热电偶2数据稳定后，再连续至少30min记录加热炉内热电偶2的温度数据，在第一支热电偶到达测试温度点要求的温度均匀性允许偏差下限时测试结束，记录测试时间，测试时间不超过2h；
在测试时间中找出温度数据未发生明显的升高或降低趋势的时间段作为保温时间，先分别在保温时间内热电偶2的温度数据加上巡检仪4的修正值和热电偶2的修正值，再修正后的温度数据中分别找出最高值和最低值，然后用最高值和最低值分别减去测试温度点，即可得到加热炉的温度均匀性精度。
通过以上方式，本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的装置，根据加热炉的体积安装合适数量的热电偶，能更加准确测得加热炉的温度，便于对其均匀进行判断；本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的装置，结构简单，操作便捷，成本低；本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的方法，能准确得到加热炉的温度均匀性精度。
实施例
步骤1、确定测试温度点为950℃：
步骤2、先根据加热炉的体积焊接测温框架1，再在测温框架1上安装九个热电偶2，九个热电偶2分别位于测温框架1的每个顶点和中心处，然后将测温框架1放入加热炉内，并将热电偶2的测量端从加热炉门下引出分别通过补偿导线接到对应的转换开关上；
步骤3、对加热炉的进行升温，温度数据见表1，在9号热电偶在16:32时温度到达测试温度点要求的温度均匀性允许偏差的温度下限，以16:30为开始采集时间，并开始采集记录加热炉内每个热电偶2的温度数据，总测试时间小于2h；当加热炉温度到达测试温度点时保温，直至所有热电偶2数据稳定后，再连续多次记录加热炉内热电偶2的温度数据，在第一支热电偶到达测试温度点要求的温度均匀性允许偏差下限时测试结束，记录测试时间；
表1热电偶的温度数据
通过对温度数据分析，可以看出17:12～17:42的30min内，温度数据未发生明显的升高或降低趋势，故作为保温时间，先分别在保温时间内热电偶2的温度数据加上巡检仪4的修正值和热电偶2的修正值，再修正后的温度数据中分别找出最高值和最低值：Tmax＝952.4，Tmin＝943.7，然后用最高值和最低值分别减去测试温度点：
U温度上限＝Tmax-950＝952.4-950＝+2.4
U温度下限＝Tmin-950＝943.7-950＝-6.3
即可得到加热炉的温度均匀性精度，此设备的温度范围在950+2.4℃ -6.3℃。
通过以上方式，本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的装置，根据加热炉的体积安装合适数量的热电偶，能更加准确测得加热炉的温度，便于对其均匀进行判断；本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的装置，结构简单，操作便捷，成本低；本发明的用于测试加热炉炉温均匀性的方法，能准确得到加热炉的温度均匀性精度。

Claims (8)

1.一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，其特征在于，包括测温框架(1)，所述测温框架(1)，所述测温框架(1)上设置有热电偶(2)，所述热电偶(2)通过补偿导线分别连接有转换开关(3)和巡检仪(4)。
2.如权利要求1所述的一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，其特征在于，所述测温框架(1)的形状为立方体，所述热电偶(2)的数量不小于所述测温框架(1)的顶点数量。
3.如权利要求2所述的一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，其特征在于，当所述加热炉体积不大于0.085m3时，所述热电偶(2)的数量为五个；当所述加热炉体积为0.085～1.5m3时，所述热电偶(2)的数量为九个；当所述加热炉体积不小于1.5m3时，所述热电偶(2)的数量为十四个。
4.如权利要求3所述的一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，其特征在于，当所述热电偶(2)的数量为五个时，其中四个所述热电偶(2)分别设置于测温框架(1)的四个顶点上，且所述测温框架(1)同一平面上的热电偶(2)呈对角线设置，另一个所述热电偶(2)位于测温框架(1)中心位置；当所述热电偶(2)的数量为五个时，所述热电偶(2)分别位于测温框架(1)的每个顶点和中心处；当所述热电偶(2)的数量为十四个时，其中八个所述热电偶(2)分别位于测温框架(1)的每个顶点，四个所述热电偶(2)位于测温框架(1)四个长边的中点，另外两个所述热电偶(2)关于测温框架(1)中心点对称设置，且两个所述热电偶(2)的连线与测温框架(1)长边平行。
5.如权利要求1所述的一种用于测试加热炉炉温均匀性的装置，其特征在于，所述热电偶(2)为K型热电偶，所述热电偶(2)材料为镍铬-镍硅。
6.如权利要求1所述的一种用于测试加热炉炉温均匀性的方法，其特征在于，具体按照以下步骤：
步骤1、确定测试温度点：
步骤2、先根据加热炉的体积焊接测温框架(1)，再在测温框架(1)上安装热电偶(2)，然后将测温框架(1)放入加热炉内，并将热电偶(2)的测量端从加热炉门下引出分别通过补偿导线接到对应的转换开关上；
步骤3、开始对加热炉的炉温进行测试：先确定开始采集时间，再找出保温时间，然后对保温时间内的数据进行处理。
7.如权利要求6所述的一种用于测试加热炉炉温均匀性的方法，其特征在于，步骤3的具体步骤为：对加热炉的进行升温，达到初始温度时开始采集记录加热炉内每个所述热电偶(2)的温度数据；当加热炉温度到达测试温度点时保温，再连续多次记录加热炉内所述热电偶(2)的温度数据，达到终止温度时测试结束后记录测试时间；在测试时间中找出保温时间，先计算出保温时间内所述热电偶(2)的温度修正值，再在温度修正值中分别找出最高值和最低值，然后用最高值和最低值分别减去测试温度点，即可得到加热炉的温度均匀性精度。
8.如权利要求7所述的一种用于测试加热炉炉温均匀性的方法，其特征在于，所述初始温度的判断依据为第一支所述热电偶(2)温度到达测试温度点要求的温度均匀性允许偏差的温度下限之前；所述终止温度的判断依据为第一支所述热电偶(2)到达测试温度点要求的温度均匀性允许偏差下限时；保温时间为所述热电偶(2)的温度数据未发生明显的升高或降低趋势的时间段。
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