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鉑銠10-鉑熱電偶檢定爐的改造

發布時間:2017-11-22

1設備介紹

檢定一等標準鉑銘10一鉑熱電偶是內蒙占電力科學}JI-究院熱工溫度計量標準量值傳遞的主要內容,熱電偶檢定爐是它的配套設備。該所熱電偶檢定爐是美國福祿克公司HART9112型實驗室用高溫爐,溫度使用范圍為3001 1000C其特殊形狀的加熱器可滿足檢定所需的加熱速率和溫度均勻的條件。II‘具有自動整定PID參數的功能和自動保護功能,還可通過接口連接微機自動控制系統完成檢定工作。因9112型熱電偶檢定爐爐芯結構不能滿足現行JJG75-1995標準鉑銘10一鉑熱電偶檢定規程的技術要求,影響熱電偶的標準傳遞工作,故需對它進行改造。

2改造原因

9112型熱電偶檢定爐外型為長方體,上部是爐體,卜部是控溫系統。原有爐芯是圓柱體上設有5個孔的標準等溫塊,此種結構不滿足現行JJG75-1995標準鉑銘10一鉑熱電偶檢定規程的要求。規程中對熱電偶的設置要求為:把5支標準熱電偶捆扎成束放置在爐中,9112型熱電偶檢定爐的結構顯然不符合規程要求;另外,燈’芯的標準等溫塊組件是用高鎳合金加工而成,這種材料在高溫卜有污染性,影響熱電偶的熱電特性及使用壽命。基于上述原因,決定劉熱電偶檢定爐的爐芯進行改造。

3 9112型熱電偶檢定爐爐芯改造

用耐高溫非金屬高純氧化鋁剛玉管)制成長500 mm,內徑21.5 mm的單孔新爐芯,新爐芯完全滿足JJG75-1995標準鉑銘10一鉑熱電偶檢定規程的技術要求。新制爐芯內套管材料在高溫時,不會站污標準熱電偶,消除了影響熱電偶熱電特性的因素,同時也滿足了標準熱電偶捆扎成束放置在檢定爐最高點的檢定要求。

4改造后熱電偶檢定爐的性能試驗

按照JJG75-1995標準鉑銘to一鉑熱電偶檢定規程的技術要求,對改造后的熱電偶檢定爐進行性能測試:首先進行熱電偶檢定爐在最高使用溫度1 100℃時、溫度最高區域偏離爐中心不得超20 mm在爐溫最高點內士20 mm溫度梯度蕊0.4 0C/(二的溫場測試;然后進行熱電偶檢定爐在1 100 0C時,10 min穩定性的測試,其結果滿足檢定規程的要求。

4.1熱電偶檢定爐溫場測試

測試使用儀器:2支一等標準鉑銘10一鉑熱電偶,2010型數字多用表,7001型低電勢轉換開關。

測試方法:采用位移比較法進行。先在1支熱電偶保護瓷管上作好分度為10 mm長的11個標記,將2支熱電偶JI排放入熱電偶檢定爐內中心位置,檢定爐溫為1 000℃左右,待爐內溫度恒定后,開始測試。其中1支固定在爐中心作為監視溫度用,另1支沿檢定爐軸向等距離移動扎出或推進),Jl從測量儀器上讀出相應的熱電動勢值,采用同樣的方法測量兩次,取平均值進行計算,得出結果。記錄測試數據見表1、表2、表3.

新爐芯性能試驗的難點是爐芯放置位置的選取,此項工作需花費大量時間,它的位置既要保證爐芯保溫材料與爐芯管結合處要吻合,又能滿足熱電偶檢定爐的技術要求。經過十多次的試驗,最后確定最佳放置位置。

4.2爐漏場穩定性測試

測試使用儀器:2支一等標準鉑銘10一鉑熱電偶,2010型數字多用表;7001型低電勢轉換開關。

采用比較法測試。將2支熱電偶Jl排放入熱電偶檢定爐內中心位置,檢定爐溫為1 100 0C,待爐內溫度恒定后開始測量,用其中1支熱電偶作為標準,另1支熱電偶作為被檢,每分鐘測試1次,共測試10次Jl計算,測試數據記錄見表4

4.3性能試驗結果

經過對熱電偶檢定爐溫場、溫場穩定性測試得出:燈,內最高溫度區域在爐中心處,溫度梯度在0}10 mm為0.2 0C/cm,依據計算結果LwJ出檢定爐溫場分布曲線見圖1);檢定爐溫度為1 100℃時最大變化值為0.001 mV。山此可知:檢定爐的溫場性能指標滿足規程要求。

5結語

改造后的熱電偶檢定爐升溫迅速、加熱均勻、保護措施也較完善,通過RS-232接口與微機連接后可實現溫度自動控制,消除了原設計上的缺陷,從而解決了熱電偶檢定爐與現行檢定規程相左的問題,滿足檢定標準鉑銘10一鉑熱電偶的需要。同時,熱電偶檢定爐的改造增加了我們對國外產品性能的認識,也為同類產品的改造提供了借鑒經驗。

摘自:中國計量測控網


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