大型密封式高温设备的温场校准探讨

大型密封式高温设备温场校准探讨
摘要:大型密封式高温设备因其性能方面的优势而逐步得到广范围的应用,为进一步提升其真空密封性、准确性,相关技术人员开始探索如何结合具体的设备展开温场校准,分析其具体工艺特征,并以此来得出大型密封式高温设备最佳使用方式,取得了较好的效果。文章就大型密封式高温设备的温场校准展开了重点论述与分析。
关键词:大型密封式;高温设备;温场校准
研究大型密封式高温设备的温场校准,需了解其基本定义,其后选择设备、测量装置,再按照固定的流程来完成温场测量,得出测量结果,这对于大型密封式高温设备的高效使用以及优化来说有着积极的意义。
1.大型密封式高温设备概述
大型密封式高温设备,指的是容积≥0.15m3、封闭式结构、具备恒温与加热功能的热处理设备,部分设备装载有压力真空泵,可构建真空环境、制造压力,广泛用于军工、汽车、农业科研、医疗卫生、化工制药、生物制药等多个领域,而温场真空密闭性、准确性则会影响到
产品质量,就目前来说,国内还没有一项统一的温场测试方法,因此有必要探讨该种设备对应的温场校准方法,以此来提升设备使用效果。
2.大型密封式高温设备的温场校准
2.1设备选择
故障检测晶塔选择军工热压罐来展开温场校准,该项设备可进行冷却、真空、压力、温度等参数的实时控制、时序化处理,主要包括罐体、安全机构、自动控制系统、压力系统、加热系统等组成单位,长、高为7m、3.5m,恒温温度、工作压力为400℃、0.3MPa。
2.2设备测量装置选择
测温装置包括:①炉温跟踪仪,型号:PTM1020,尺寸200×98×20mm,测量精度误差不超过0.3℃,包括20个测量通道;②无线传输装置,型号:TXR-1000,传输距离最大可达150m,传输频率2.4GHz;③铠装热电偶。长度、外径直径分别为5m、1mm,精确度1级,测量区间-40-1100℃;④相变模块。型号:Phoenix PCA,设计尺寸为280×145×75mm;⑤隔热箱。型号:Phoenix TS02,设计尺寸550×400×300mm,使用温
度上限达到1100℃,外壳由耐高温不锈钢制成;⑥配套测试软件。可在软件中直接输入校准后的铠装热电偶温度值,并通过20个通道来逐一完成温度点修正[1]
2.3温场测量
(1)测量位置点布置。热压罐内部包括三层隔板,每层隔板上都会有均匀分布的孔,主要用于放置工件,在温场测量时可用作测温架,分析罐内形状、大小、测温架布置来进行测温点布置,保证各个测温点均匀分布,且应保证热电偶侧两端与加热元件、罐体不会碰触;在测量时,需注意两点测量核心位置:测量空间几何重心、控温偶测量端处,这两个位置可以多布置测量点,以此来达到更好的测量效果。
(2)无线压力装置可布置在罐内几何重心,隔热箱可布置在罐内中间层,确保铠装热电偶均匀分析。参考炉口位置,进行测量布置时,涉及“前、中、后”三个面,需保证前后位置分布一致,两个面的测量布置点、布置间距相同;控温偶测量端布置位置应根据其实际使用特征来决定,可布置在炉体工作区域内部几何中心点,以此来发挥其根本价值,如此罐体前、后各布置6个测量点、中间布置8个测量点[2]
2.4测量过程
(1)空载状态下,进行热压罐温场分布测量,整个测量过程应控制在上限温度400℃以下,因无线压力装置耐热温度≤140℃,低于测量温场温度,故而需关闭热压罐自动控制系统,切换到手动操作模式,先测量压力指标,其后在单独控温状态下完成温场测量。
(2)按照以往的测量经验来讲,热压罐从室温逐步加热到耐热温度上限,达到热平衡状态,需消耗2h,再降低到室温状态需消耗3h,内部相应位置装载空气对流设备;因测量设备需在高温环境下进行测量,为避免高温损坏温度跟踪仪,需控制好各个阶段的测量时间;按照测温设备的使用说明来说,其温度上限为1100℃,消耗时间≤30min,可结合以下条件通过加权算法来计算测量设备的耐高温时间:设备搬运、平均温度、持续时间、最高温度、工作环境(比如空气静止与否、渗碳气氛等);相变装置最高温度可达400℃,计算平均温度为240℃左右,处于低速对流空气环境下,稳定工作时间≤6h,故而需控制测量时间≤1h。
(3)完成各项压力测量任务后,提取无线压力装置,在罐内适宜位置装置好测量设备,按照计划对铠装热电偶布线,升温并保持恒温状态2h,在线采集各个阶段的温场数据变化,采集频次可设定为3min/次;完成采集后降温,在不存在温度风险后,提取测量设备[3]
2.5测量结果分析
(1)温场数据收集。恒温状态下采集1h内的温场数据变化,剔除其中的异常值,得到20组数据,取每组数据的平均值,设定温度、显示温度皆为400℃,以此来求取平均值后热压罐温场分布情况,从位置1至位置20,其数据情况如下所示:401.0℃、400.9℃、400.4℃、400.7℃、400.7℃、400.7℃、400.6℃、400.8℃、400.9℃、400.7℃、400.3℃、400.5℃、400.8℃、400.8℃、400.7℃、400.8℃、400.6℃、400.4℃、400.4℃、400.5℃[4]
(2)温场计算。①炉内温度均匀度可以△θ+、△θ一来代表,其计算公式如下:△θ+=tp,max-te,△θ-=tp,min-te。其中tp,max指的是实际测量点最大位置,tp,min指的是实际测量点最小温度,te指的是几何中心点温度,单位皆是℃;②炉内温度稳定度可用δ+、δ-来表示,其计算公式如下:δ+=ta-te',δ-=ti-te'。其中ta指的是罐内几何中心点大于te'的最大值,te'指的是几何中心点测量数据的算术平均值,ti指的是小于te'的最小值,单位为℃;③炉内温度稳定度可用△t+、△t-表示,其计算公式如下:△t监控摄像机主板+=tp,max-tb,△t-=tp,min-tb。其中指的是标称温度,单位为℃。带入以上提取的各个位置的测量数据信息,
按照对应的公式来计算,且可确定的是,剔除意外数据,炉内最大温差是各个测量周期内各个测温点的最大值-最小值,测量点实际测量压力值可通过计算求出的平均值来表示[5]
(3)完成以上测量、计算工作,可得热压罐整体温场性能测试结果:炉温均匀度△θ+、△θ-为0.6℃、0℃;炉温稳定度δ订舱系统+、δ-为0.1℃、-0.1℃;炉温偏差△t+、△t-为1℃、0.2℃;最大温差:0.8℃;实测压力值:-0.9kPa;密封性:10kPa。
结语
综上所述,文章就大型密封式高温设备的温场校准展开了论述与分析,强调了其重要性与必要性,建议按照固定的流程来完成温场校准,得出可靠数据,并对数据加以分析、计算,从而为该项设备的优化使用奠定基础。
参考文献:
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线圈骨架
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本文发布于:2024-09-21 19:26:43,感谢您对本站的认可!

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