在众多工业企业里,作为关键生产设备的热处理炉承担着繁重的生产任务,在保证产品质量性能方面发挥着不可替代的作用。 热处理炉的工作性质决定了其长期高温作业,设备零件处于易损状态,因而控制热处理炉的仪表设备零部件的稳定性, 并且根据控温方式保证工作温度的持续稳定,一直是实践中的一个难点。
1、一次仪表的测温原理及误差分析
两种不同的导体A与B串接成闭合电路,如果两接合点温度不同,在回路中就有电流产生,这种由于温度不同而产生热电动势(温差电势)的现象称为热电效应。这种不同导体的组合称为热电偶。
(1)由公式(1)可知,热电势取决于构成回路的材料类别和两个接点的温度,与材料的断面大小无关。换言之,当材料不均质或局部不均质,沿导体有不对称的温度梯度时,必然产生附加的热电势,从而导致测温误差的产生。
(2)测温敏感元件本身存在热传导、热辐射、热对流,必然散失热量,使测温敏感元件温度下降。热电偶(及其保护管)不断向加热炉吸收热量,使本身的温度逐渐接近加热炉的温度,与此同时,热电偶与外部空间形成温差,因而也向外部空间散发热量。经过若干时间以后,吸收和发散的热量相等,其温度稳定下来,并与炉温存在一个稳定的温差。
2、一次仪表现场控制
(1)安装的热电偶应有检定合格证,并核对热电偶的分度型号、正负极性,其应与补偿导线和仪表的分度一致。
(2)检查热电偶电极长度是否与保护管长度一致,如热电偶比保护管短得多,则热电偶插入深度较浅(一些带马弗筒的电炉,使热电偶不能插入很深)时,热端散热量很大,会使指示温度比实际温度低得多。
(3)热电偶插孔不宜过小,否则热电偶稍有弯曲就拔不出来,但插孔太大会造成对流,如果冷空气进入,会使热端温度剧降,指示偏低,故空隙处应用石棉绳堵住。
(4)热电偶电极绝缘要良好,热电偶外壳应牢固接地,并防止碰触电阻丝,造成电阻丝对地短路。
(5)热电偶的补偿导线不应把测量线和电力线放在同一走线管内,安装位置仍应尽量避开大功率电源,并远离强磁场、强电场,否则,易给仪表引入干扰。
(6)热电偶插入炉膛深度一般不应小于150mm,并应尽量安装在炉顶。热电偶必须安装在炉壁时,则应用托架将热电偶托牢,同时为了不至因为长时间使用而发生弯曲现象,使用一段时期后,一定要将热电偶位置旋转180°。接线盒的出线孔应该向下,以防水汽、灰尘和脏物落入。
(7)带瓷保护管的热电偶在使用过程中,严防剧热剧冷,以免套管炸裂。