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          精密鑄造的溫度測量控制

          作者: 時間:2013-05-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

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          高溫光譜儀是一種不需要事先準(zhǔn)備任何信息,可以進(jìn)行準(zhǔn)確測量的高溫計,不管發(fā)射率的情況如何,也不受環(huán)境的限制。圖2為FAR高溫光譜儀為監(jiān)測鎳基合金紀(jì)錄下來的溫度和發(fā)射率。從圖中可看到,功率整定值的每次變化都造成發(fā)射率快速尖峰狀的增加,這是由于熔料的電磁攪拌產(chǎn)生擾動造成的,擾動會強(qiáng)化發(fā)射率。液體運動形成小的空腔,由于多重反射的作用,增加了吸收和發(fā)射。其次,當(dāng)熔料冷卻時,發(fā)射率經(jīng)歷階梯狀變化:在1:15左右,發(fā)生率減少10%以上,從0.245減少到 0.220。

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          這個效應(yīng)與合金材料沸騰蒸發(fā)是一致的,在發(fā)生這種變化時,溫度保持恒定不變。最后,熔料凍結(jié),發(fā)射率激劇變化,從0.22變化成 0.60。緩慢降低的溫度以及同時發(fā)生的緩慢增加的發(fā)射率表明,金屬硬化的過程經(jīng)歷一個漿狀狀態(tài),而不是像水變成冰那樣相態(tài)發(fā)生突然變化。圖3所示與圖2為同一過程,但是,這次增加了一個常規(guī)高溫計的輸出。除了溫度誤差很大之外,需要注意的是,在斷電冷卻過程中,常規(guī)高溫計無法進(jìn)行測量。在1:35 至 1:50的時間內(nèi),高溫計報告了溫度的增加。這是一種虛假狀況,是在金屬冷卻過程中,發(fā)射率增加造成的。

          在實際運行過程中,由不正確的發(fā)射率造成的巨大溫度誤差除對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響外,一些明顯的后果是電力的浪費、周期時間的延長以及耐火材料磨損的加劇等。圖4為常規(guī)高溫計測量的連續(xù)四個澆鑄周期中的溫度和發(fā)射率,圖5中的兩條示蹤曲線為高溫光譜儀測量的連續(xù)四個澆鑄周期中的溫度和發(fā)射率,尖峰溫度不無特別重復(fù)性,可看到圖4中發(fā)射率出現(xiàn)許多相當(dāng)大的尖峰,表示有特別大的擾動存在。尖峰是由于存在嚴(yán)重電磁攪拌造成的,過程如下:熔料中的擾動強(qiáng)化了發(fā)射率,常規(guī)高溫計將此解釋為一個超溫數(shù)值;隨后,作為對現(xiàn)象的反應(yīng),控制器切斷電源;電源切斷后,擾動消退,然后,常規(guī)高溫計檢測到溫度過低的狀況,電源再次被接通,由此產(chǎn)生的電流涌動激劇攪動熔料,周期性循環(huán)開始,劇烈擾動造成耐火材料的侵蝕,于是在產(chǎn)品中產(chǎn)生夾雜。
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