對(duì)于測(cè)量條件惡劣,不能用常規(guī)傳感器實(shí)現(xiàn)的溫度測(cè)量,如高溫強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、高溫熔體、真空、滲碳條件下,必須開發(fā)特種專用傳感器。本文闡述了鎢錸熱電偶等特種溫度傳感器的特點(diǎn)、性能及應(yīng)用,著重探討了當(dāng)前測(cè)溫領(lǐng)域熱點(diǎn)問題:滲碳爐、鋁液、銅液等高溫熔體連續(xù)測(cè)溫;真空釬焊爐、真空粉末冶金燒結(jié)爐等的溫度測(cè)量以及現(xiàn)場(chǎng)溫度校準(zhǔn)。實(shí)踐證明,新開發(fā)的特種溫度傳感器,不僅與國(guó)際接軌,替代進(jìn)口產(chǎn)品,而且還可以打入國(guó)際市場(chǎng)。
關(guān)鍵詞:溫度傳感器、鎢錸熱電偶、高溫熔體、滲碳爐、真空爐.
溫度是國(guó)際單位制七個(gè)基本量之一,也是工業(yè)過程控制中的主要參數(shù)。在電熱及熱處理、電爐冶煉及精煉、爐襯耐火材料行業(yè),溫度測(cè)量的準(zhǔn)確,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣,能耗高低,設(shè)備使用壽命長(zhǎng)短。目前殊如強(qiáng)還原性氣氛的滲碳爐、真空冶煉爐、真空釬焊、銅、鋁、鎂、鋅液溫度測(cè)量,都伴有強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)滲碳、高真空、高溫等多種工業(yè)環(huán)境參數(shù)的影響,測(cè)溫準(zhǔn)確的前提是應(yīng)解決上述這些特殊條件下的溫度測(cè)量技術(shù)。
1. 滲碳爐專用熱電偶
滲碳工藝對(duì)機(jī)械制造業(yè)十分重要,隨著改革開放的進(jìn)程,國(guó)內(nèi)引進(jìn)許多先進(jìn)的滲碳爐等用于改造傳統(tǒng)設(shè)備。在這種形勢(shì)下,普通的熱電偶已不能適應(yīng)新型滲碳設(shè)備的需要。
1、滲碳爐的特點(diǎn)
① 高溫、930~950℃或更高;
② 還原性氣氛。2、普通熱電偶存在的問題
① 材質(zhì) 采用321不銹鋼在850℃以下,在t﹥930℃的情況下,水平安裝容易變彎曲,壽命短;
② 結(jié)構(gòu) 未能隔離還原性氣體
以上缺點(diǎn)決定普通熱電偶難以滿足滲碳爐的苛刻要求。
⑵ 新型熱電偶的研制
重慶歐德儀表曾對(duì)瓦軸使用后的熱電偶進(jìn)行x射線衍射分析,結(jié)果表明,主相為NiO、Ni及少量Ni2SiO4,對(duì)已使用和未使用的熱電偶相比較,光譜分析表明,使用后的熱電偶金屬元素相對(duì)減少,尤其是正極中Cr,發(fā)生選擇性氧化,致使熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)負(fù)偏差。
1、材質(zhì) 采用耐熱不銹鋼,使用溫度達(dá)1050℃;
2、結(jié)構(gòu) 采用金屬與陶瓷復(fù)合管型實(shí)體化密封結(jié)構(gòu),隔絕還原性氣體的作用,極大的延長(zhǎng)了熱電偶的使用壽命。
2. 高溫熔體溫度測(cè)量
⑴ 鋁液連續(xù)測(cè)溫
對(duì)于鋁錠熔化爐、鑄造爐及鋁液精煉爐內(nèi)鋁液溫度的連續(xù)測(cè)量與控制,是保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗的重要條件。鋁液溫度雖然不高,但腐蝕性強(qiáng),在熔化或精煉過程中,還要加精煉劑、除氣劑、覆蓋劑等,進(jìn)行機(jī)械或電磁攪拌以及機(jī)械扒渣等工藝操作。因此,常規(guī)的方法是無能為力的,針對(duì)以上情況,重慶歐德儀表開發(fā)出兩種保護(hù)管。
1)MPT-1型合金保護(hù)管
它的特點(diǎn)是:強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕,在有機(jī)械扒渣的情況下,仍不易碰斷。并出口至法國(guó)、意大利、匈牙利及墨西哥等國(guó)家。
2)氮化硅結(jié)合碳化硅管或表面改性碳化硅管
它的特點(diǎn)是強(qiáng)度低,易破損,但不玷污鋁液,用于鋁輪轂行業(yè)對(duì)鐵雜質(zhì)要求極嚴(yán)的場(chǎng)合。重慶歐德儀表采用氮化硅結(jié)合碳化硅或表面改性管,替代進(jìn)口產(chǎn)品,效果也很好。
⑵ 銅液連續(xù)測(cè)溫
對(duì)于銅加工行業(yè)中銅液連續(xù)測(cè)溫,采用金屬陶瓷保護(hù)管,內(nèi)插K型或S型熱電偶,制成實(shí)體化熱電偶。自20033年以來,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用證明具有如下特點(diǎn):耐高溫,使用壽命長(zhǎng)(在1000h以上);熱電偶性能穩(wěn)定;安全可靠。