我國工業(yè)爐的溫度檢測技術(shù)隨著(zhù)國民經(jīng)濟建設的飛躍，取得了很大的發(fā)展。 多年來(lái)，蘇科儀表公司為指導生產(chǎn)、加強管理、減少節能消耗發(fā)揮了極其重要的作用。 蘇科儀表有限公司劉工探討了滲碳爐等高溫氣體、鐵、銅、鋁等高溫熔體、流動(dòng)粉體等實(shí)用測溫技術(shù)和溫度傳感器(熱電偶、護套熱電偶、熱電偶、高溫熱電偶、防腐蝕熱電偶、多點(diǎn)熱電偶、貴金屬熱電偶)的國產(chǎn)化問(wèn)題。 1新型溫度傳感器1.1熱電偶保護營(yíng)熱電偶保護管根據其材質(zhì)分為金屬、非金屬、金屬陶瓷三類(lèi)，蘇科公司曾開(kāi)發(fā)過(guò)三種鉬基金保護管，主要性能見(jiàn)表1。 另外，利用Al2O3-C質(zhì)及陶瓷保護管CPT型、金屬或合金保護管MPT型以及等離子噴鍍等手段開(kāi)發(fā)了耐磨熱電偶用表面改性保護管。 表1保護管的主要性能1.2黑體光纖紅外線(xiàn)輻射溫度計WFHT作者開(kāi)發(fā)的在線(xiàn)紅外線(xiàn)輻射溫度計結合了光纖技術(shù)、接觸式和非接觸式溫度測量技術(shù)，即套管、透鏡和光纖一體化，與顯示器連接，構成接觸式輻射溫度計，也稱(chēng)為黑體傳感器式輻射溫度計。 WFHT采用碳化硅等套管，插入熱電偶測溫的相應位置形成黑體空洞，用紅外線(xiàn)輻射溫度計通過(guò)光纖瞄準黑體空洞底部的靶面。 黑體空洞的靶面接近黑體輻射。 因此，本溫度計能夠測量真正的溫度。 1.2.1特征:該溫度計由黑體腔SiC管、光纖和輻射溫度計組成。 兼具接觸式、非接觸式兩種溫度計的優(yōu)點(diǎn)。 具有測量溫度高、響應速度快、抗干擾性高、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于加熱爐的溫度測量。 代替鉑銠熱電偶，具有降低測溫費用、節能、消耗等優(yōu)點(diǎn)，現已在國內鋼廠(chǎng)應用。 1.2.2技術(shù)指標測溫范圍: 600~1300℃、800~1600℃、1000~2000℃； 標定精度: O.5%~l.0%； 響應時(shí)間問(wèn)題: <； 0.5s； 檢測波長(cháng): 0.65-0.9μm； 黑體型腔材料: SiC、Al2O3及耐熱合金管； 輸出信號: I型4位數字顯示: ii型4位數字顯示，有4~20mA和1~5V的標準信號輸出。光纖材質(zhì):多成分玻璃。 2工業(yè)爐測溫技術(shù)2.1連續滲碳爐溫度測量2.1.1復合管型實(shí)體熱電偶由金屬或陶瓷或金屬陶瓷保護管、高性能熱電偶及填充劑等組成的熱電偶稱(chēng)為復合管型實(shí)體熱電偶[1] (以下簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)體熱電偶)的產(chǎn)品[2]。 結構緊密，剩馀的空氣不少流動(dòng)，k型熱電偶正極中鉻的選擇氧化大幅減少，廉價(jià)的金屬熱電偶的長(cháng)期穩定性提高。 2.1.2實(shí)體熱電偶在滲碳爐中利用瓦房店軸承廠(chǎng)引進(jìn)的輻射加熱滲碳爐用于車(chē)輛軸承滲碳。 工藝溫度為930±； 5℃，每爐分為5個(gè)溫度區，用熱電偶測量各部分的溫度。 熱電偶安裝在從爐蓋上方垂直插入的10個(gè)測溫孔中，參照圖1。 過(guò)去出現的問(wèn)題是，熱電偶腐蝕嚴重，壽命短，偏差大，運行時(shí)間僅在l~2之間，不能充分滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。 從1994年6月1O日開(kāi)始，在碳滲透爐內各設置了10個(gè)物理熱電偶。 經(jīng)過(guò)4年多的應用，平均壽命達到26個(gè)月，用戶(hù)滿(mǎn)意。 目前，東北大學(xué)傳感器工廠(chǎng)已經(jīng)定型生產(chǎn)，進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)等，擴大了其應用范圍。 1-外套管2-特殊熱電偶3-爐殼耐火磚4-爐門(mén)5-托盤(pán)6-托盤(pán)插槽圖1電波加熱碳滲透爐測溫音樂(lè )系統圖2.2高溫熔體連續測溫2.2.1鋁液和鋁電解質(zhì)連續測溫a .鋁液連續測溫鋁液連續測溫用保護管為金屬、Si3N4和si aa 金屬管強度高，壽命短的Si3N4管耐腐蝕，強度低的Sialon材料性能理想，但價(jià)格高。 作者開(kāi)發(fā)的由MPT-1型合金管、k型護套熱電偶組成的連續測溫傳感器是沈陽(yáng)電纜廠(chǎng)引進(jìn)的鋁軋制生產(chǎn)線(xiàn)，連續使用壽命超過(guò)4個(gè)月，在引進(jìn)設備中比同種溫度傳感器的壽命提高2~3倍，且價(jià)格低廉，已在國內普及，具有廣闊的前景。 b .鋁電解質(zhì)連續測溫鋁電解槽內電解質(zhì)溫度的連續測溫對鋁電解生產(chǎn)至關(guān)重要，但迄今國內外尚未發(fā)現合適的耐腐蝕材料，美國開(kāi)發(fā)的保護管壽命只有72h。 作者開(kāi)發(fā)的MPT-2型合金管撫鋁、包鋁工業(yè)實(shí)驗，壽命均超過(guò)400h，近期可達720h。 2.2.2鋁液和鋁電解質(zhì)問(wèn)斷溫——便攜式浸人型溫度計鋁液和鋁電解質(zhì)問(wèn)斷溫，從40年代開(kāi)始已經(jīng)廣泛應用滲透式溫度計。 但是，以往的溫度計有①不斷更換保護管和插頭的缺點(diǎn)②頻繁切斷線(xiàn)，制作新的測量端。 作者與撫順?shù)X廠(chǎng)共同開(kāi)發(fā)的浸沒(méi)式溫度計完全克服了上述不足。 由熱電偶、保護管和數字顯示器組成。 鋁冶金及加工行業(yè)氟化物電解質(zhì)及鋁液溫度測定成功。 這個(gè)溫度計博得用戶(hù)的好評，在國內的鋁工廠(chǎng)普及。 a .特征①槍與顯示器一體化，與普通熱電偶相比體重輕，響應速度快1~2min復合型保護管耐腐蝕、更換容易，壽命100~500次，測溫費用低③溫度數字顯示，直觀(guān)準確，具有峰值保持功能的特殊需求，可增加記憶功能④操作簡(jiǎn)單，個(gè)人 b .技術(shù)指標① 3位半數字顯示②精度1.O%； ③使用溫度范圍0~1200℃； ④重量約1kg ⑤蓄電池供電⑥槍的長(cháng)度: 1000~3000mm。 c .結構①ⅱ型熱電偶，顯示器與測量槍為一體，可更換保護管②ⅲ型熱電偶，保護符，槍體采用分解組裝式，熱電偶與保護管可更換。 2.2.3銅液連續測溫銅冶煉過(guò)程中熔融連續測溫用傳感器現在仍在研究之中。 針對銅加工行業(yè)銅液的連續測溫，作者采用金屬陶瓷保護管，內插高性能熱電偶k型，制作了實(shí)體熱電偶。 1985年以來(lái)，經(jīng)現場(chǎng)應用證明耐高溫、長(cháng)壽命在1000h以上的熱電性能穩定、響應速度快、安全可靠。 沈陽(yáng)電纜廠(chǎng)引進(jìn)的銅連軋生產(chǎn)線(xiàn)，原設備所具有的銅水連續測溫用熱電偶為r型，采用耐熱合金作為保護管，其壽命僅為1周左右。 作者開(kāi)發(fā)的熱電偶保護管，在耐熱合金管的外部追加了保護涂層。 這種新型熱電偶的安裝位置如圖2所示。 近2年的實(shí)踐結果表明，新型熱電偶的壽命長(cháng)于1年，比引進(jìn)設備的熱電偶壽命提高50倍。 1-熱點(diǎn)偶數接線(xiàn)盒2-固定件3-保護管4-爐體5-銅水； 6-耐高溫材料圖2銅水連續測溫用熱電偶安裝圖3流動(dòng)粉體溫度測量煤系統、流化床、水泥熟料及耐火物等流動(dòng)粉體的溫度測量，特別是增壓流化床PFB的地板溫度測量。 由于流動(dòng)粉體對保護管的磨損和腐蝕嚴重，是高溫試驗領(lǐng)域的挑戰性課題之一。 對于使用溫度不足500℃的流動(dòng)粉體，可采用高強度鋼或表面改性技術(shù)，噴涂WC或Ni-Cr-B，硬度可達到60~70HRe[3]。 常用溫度為1000℃左右，鈷基合金保護管的商品名為UMC050，該保護管耐熱沖擊、耐磨損性能及高溫強度優(yōu)異，對硫化物及釩具有良好的耐腐蝕性，但價(jià)格昂貴。 為了降低成本，有研究人員在PFB現場(chǎng)采用了雙金屬復合管型結構。 結果表明，溫度為l000℃時(shí)，壽命為≮l000h[5]。 此外，也有人在氣管的形狀上下功夫來(lái)延長(cháng)壽命。 4結束語(yǔ)為了解決引進(jìn)設備中溫度傳感器的國產(chǎn)化問(wèn)題，東北大學(xué)教師與現場(chǎng)技術(shù)人員相結合，研制出復合管型特殊實(shí)體熱電偶、鋁液和銅水連續測溫熱電偶，應用于引進(jìn)的連續滲透爐、鋁銅連續軋制生產(chǎn)線(xiàn)，取得了良好的效果，壽命提高了50倍，得到了用戶(hù)的好評。 多年來(lái)的實(shí)踐表明，作者開(kāi)發(fā)的新型溫度傳感器不僅可以取代進(jìn)口設備中的溫度傳感器，還可以進(jìn)入已經(jīng)明顯節約大量外匯的世界進(jìn)入國際市場(chǎng)。

本文熱電偶高頻詞： 測溫  保護管 

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