[其他]鍛件瞬時溫度測定裝置

在審

• 申請號: 101985000005162
• 申請日: 1985-07-02
• 公開（公告）號: CN1005498B
• 公開（公告）日: 1989-10-18
• 發明（設計）人: 喬明俊;沈學鵬;易復祥;王先蘭
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 代理公司: 湖南專利事務所
• 代理人: 陳建國

鍛件瞬時溫度測定法及裝置，采用鎧裝微細熱電偶作為溫度傳感器直接與加熱工件表面相接觸來測定表面瞬時溫度，本發明具有技術準確、迅速、操作簡單、現場使用方便的優點，對于提高工件質量、簡工藝、節約能源和改善現場勞動條件，對機械行業均其有較大的經濟價值和積極作用。

本發明屬于溫度測定裝置。

鍛件瞬時溫度的科學測定，是提高工件質量，簡化工藝及節約能源的重要技術。終鍛瞬時溫度是影響鍛件的內部組織，應力分布和機械性能的主要因素。對工件表面瞬時溫度的測定，目前國內外采用的有紅外線輻射測量法、涂料測量法、目測測量法、光電輻射高溫計測溫法、斷口顯示瞬時溫度法熱電偶表面測溫法。紅外線輻射測量法是用光導纖維將工作表面發射的紅外線引出，由pbs光敏電阻接收并反應出瞬時溫度，但是，紅外線接收元件所接收到的紅外線強弱，不僅決定于工件的溫度，還決定于工件的材料、工件表面的氧化皮厚度，工件和接收裝置之間的傾角以及工件表面與接收元件間的氣氛等等，此外，由于紅外線接收元件的惰性較大，所以很難準確地反應出工件的瞬時溫度;涂料測溫法系采用隨溫度不同而變成不同顏色的涂料，涂在工件整個表面或某一側面，觀察工件表面的涂料在不同溫度下顏色變化的情況，來確定所對應的瞬時溫度，這種方法準確性較差，工藝操作復雜。光電輻射高溫計測溫法是利用高溫計來觀察工件加熱后表面顏色的變化情況，來判斷工件的瞬時溫度，由于加熱工件在空氣中約以60℃/秒不斷降溫，操作輻射高溫計又有滯后現象以及目測測溫在觀察上的誤差，因此這種測定瞬時溫度的方法是不準確的。斷口顯示瞬時溫度法是利用多線性回歸分析法推算出瞬時溫度。這種方法應用在鍛造等熱加工現場生產中，求某一瞬時溫度，實際意義不大，熱電偶表面測溫法，是利用兩種金屬接觸產生接觸電位差，當溫度發生變化時，在此不同金屬之間便產生熱電效應的原理，來測定工件表面的瞬時溫度。這種方法目前被用來測量磨削工件表面的瞬時溫度、金屬薄膜的瞬時溫度和其他固體表面的瞬時溫度，日本公開特許公報昭58-42940公開了一種運動鋼材表面測溫法及裝置，它利用熱電偶對運行中軋制件的表面溫度進行動態測量。即利用熱電偶直接接觸軋制件，并使熱電偶隨軋制件移動一個工作距離，從而測量出軋制件表面溫度及表面溫度隨時間變化的情況，但該裝置沒有加熱器，不能在測溫前預熱，同時也沒有說明可用于測量鍛件的表面溫度。

本發明的目的在于提供一種鍛件的瞬時測溫裝置，利用這種裝置直接與鍛件或其他加熱工件表面接觸來迅速測定瞬時溫度。

本發明采用鎧裝微細熱電偶作為溫度傳感器直接與鍛件或其他加熱工件表面接觸來測定瞬時溫度。測溫裝置由測溫探頭、鎧裝微細熱電偶〔1〕、電氣控制部分〔17〕、機械連結件及外套〔18〕所構成，其中測溫探頭包括加熱器〔11〕、內護套〔12〕和外護套〔13〕，機械連接件包括彈性套〔2〕、手柄〔3〕、螺釘〔4〕、觸頭〔5〕、微動開關〔6〕、傳動軸〔7〕、彈簧〔8〕、〔16〕、內導管〔9〕、擋塊〔10〕、插銷〔14〕、杠桿〔15〕。

測溫前，將鎧裝微細熱電偶〔1〕從彈性套〔2〕裝入，經由內導管〔9〕，從內護套〔12〕端面伸出，調整熱電偶〔1〕，使測端到內護套〔12〕端面的距離為0.3～0.5mm，然后擰進螺釘〔4〕，壓緊彈性套〔2〕而使熱電偶〔1〕固定。將加熱器〔11〕通電，使熱電偶〔1〕預熱到20～25mv，即500～600℃以縮短熱電偶〔1〕與工件之間溫度達到平衡的時間。鎧裝微細熱電偶最好選用外徑為φ0.5mm的。使用φ1mm鎧裝微細熱電偶也可。

測溫時，推動手柄〔3〕和傳動軸〔7〕前進15mm，并帶動內導管〔9〕及熱電偶〔1〕一起前進，使熱電偶〔1〕從外護套〔13〕露出，并與待測工件表面接觸，此時，彈簧〔8〕被壓縮。插銷〔14〕在彈簧〔16〕的作用下勾住擋塊〔10〕，使內導管〔9〕固定，以保證熱電偶與工件表面接觸穩定。同時手柄〔3〕上的觸頭〔5〕打開微動開關〔6〕、啟動裝在電氣控制部分〔17〕內的時間繼電器，當時間繼電器工作到測溫所需的時間（3～8秒），便通知電氣控制部分〔17〕的電磁鐵工作，推動杠桿〔15〕，使插銷〔14〕退回，在彈簧〔8〕的作用下，使傳動軸〔7〕帶著內導管〔9〕及熱電偶〔1〕退回原來位置，此時，測定鍛件瞬時表面溫度的工作即告結束。鍛件表面溫度與真實溫度的關系為：

Ts＝K_T