[其他]鍛件瞬時溫度測定法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105162
• 申請日: 1985-07-02
• 公開（公告）號: CN85105162A
• 公開（公告）日: 1986-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬明俊;沈?qū)W鵬;易復(fù)祥;王先蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02
• 代理公司: 湖南省專利事務(wù)所
• 代理人: 陳建國

本發(fā)明屬于溫度測定方法及裝置。

鍛件瞬時溫度的科學(xué)測定，是提高工件質(zhì)量，簡化工藝及節(jié)約能源的重要技術(shù)。終鍛瞬時溫度是影響鍛件的內(nèi)部組織，應(yīng)力分布和機械性能的重要因素。對工件表面瞬時溫度的測定，目前國內(nèi)外采用的有紅外線輻射測量法、涂料測溫法、目測測溫法、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(dǎo)纖維將工件表面發(fā)射的紅外線引出，由pbS光敏電阻接收并反應(yīng)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，可以很難準(zhǔn)確地反映出工作的瞬時溫度，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(cè)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(yīng)的瞬時溫度，這種方法準(zhǔn)確性較差，工藝操作復(fù)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℃/分不斷降溫，操作輻射高溫計又有滯后現(xiàn)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(zhǔn)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(yīng)用在鍛造等熱加工現(xiàn)場生產(chǎn)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(chǎn)生接觸電位差，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，在此不同金屬之間便產(chǎn)生熱電效應(yīng)的原理，來測定工件表面的瞬時溫度。這種方法目前是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以及其他固體表面的瞬時溫度，但尚未見到使用來測定鍛件和其他熱加工件的瞬時溫度。

本發(fā)明的目的在于提供一種鍛件的瞬時測溫裝置和方法，利用這種裝置直接與鍛件或其他加熱工件表面接觸來測定瞬時溫度，利用所提供的方法根據(jù)測定的表面瞬時溫度而得到鍛件的瞬時真實溫度值。

本發(fā)明采用鎧裝微細(xì)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(xì)熱電偶（1）、電氣控制部分（17）、機械連結(jié)件及外套（18）所構(gòu)成，其中測溫探頭包括加熱器（11）、內(nèi)護(hù)套（12）和外護(hù)套（13），機械連結(jié)件包括彈性套（2）、手柄（3）、螺釘（4）、觸頭（5）、微動開關(guān)（6）、傳動軸（7）、彈簧（8）、（16）、內(nèi)導(dǎo)管（9）、擋塊（10）、插銷（14）、杠桿（15）。

測溫前，將鎧裝微細(xì)熱電偶（1）從彈性套（2）裝入，經(jīng)由導(dǎo)管（9）、從內(nèi)護(hù)套（12）端面伸出，調(diào)整熱電偶（1），使測端到內(nèi)護(hù)套（12）端面的距離為0.3～0.5mm，然后擰進(jìn)螺釘（4），壓緊彈性套（2）而使熱電偶（1）固定。將預(yù)熱器（11）通電，使熱電偶（1）預(yù)熱到20～25mv，以縮短熱電偶（1）與工件之間溫度達(dá)到平衡的時間。鎧裝微細(xì)熱電偶最好選用外徑為φ0.5mm的。使用φ1mm鎧裝微細(xì)熱電偶也可。

測溫時，推動手柄（3）和傳動軸（7）前進(jìn)15mm，并帶動內(nèi)導(dǎo)管（9）及熱電偶（1）一起前進(jìn)，使熱電偶（1）從外護(hù)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(nèi)導(dǎo)管（9）固定，以保證熱電偶與工件表面接觸穩(wěn)定。同時手柄（3）上的觸頭（5）打開微動開關(guān)（6）、啟動裝在電氣控制部分（17）內(nèi)的時間繼電器，當(dāng)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(nèi)導(dǎo)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(jié)束。表面溫度與真實溫度的關(guān)系為：

T_S＝KT

其中T是鍛件的真實溫度，T_S是鍛件的表面溫度，當(dāng)溫度是770～840℃時，K＝0.85，840～920℃時，K＝0.835，920～960℃時，K＝0.817，960～1000℃時，K＝0.80。

根據(jù)上述關(guān)系式，即可立即得到與表面溫度相對應(yīng)的真實溫度。為制造二次測溫儀表或采用電子計算機控制提供可靠數(shù)據(jù)。

附圖說明：

鍛件瞬時溫度測定裝置，包括：