辐射高温计在热处理生产中的应用

1、辐射高温计在热处理生产中的应用             辐射高温计在热处理生产中的应用齐德荣，赵岚(哈尔滨量具刃具厂哈尔滨150040)    摘  要：本文介绍了在热处理生产中采用辐射高温计进行非执着触测量、控温时，为了获得准确可靠的测量值，应如何正确安装、使用及维护辐射高温计的经验。    关键词：辐射高温计；黑体；干扰；光路；视场1引言    根据热处理炉的工作特点和热处

2、理工艺对温度参数测量与控制的要求，高温盐浴炉温度的测量采用辐射高温计。如何使测量误差减少至最低，排除周围环境的干扰因素，确保现场通道的畅通，正确安装使用维护，本文就这几方面谈一下看法。2温度的测定    自然界中各种物体在同一温度时，发射的热辐射能量并不相同。根据克希荷夫定律：    E=T··T4式中E热辐射能量；    T吸收系数；    T表面温度。    物体的辐射能力与吸收能力成正比，能够完全吸收照射在它上面的热辐射

3、能量的物体称为黑体，它的吸收系数为1，其它物体的吸收系数均小于1，一般选择黑体作为标准体，按黑体的温度来分度。3结构原理    辐射高温计是根据物体在整个波长范围内的辐射能量与其温度之间的函数关系设计制造的，用辐射感温器作为一次仪表，电子电位差计作为二次仪表，它属于透镜聚焦式感温器，具有铝合金外壳，前部是物镜，壳体内装有热电堆补偿光栏，在靠紧热电堆的视场光栏上有一块调档板，档板的作用是调节照射到热电堆上的辐射能量，使产品具有统一的分度值，在可拆卸的后盖板上装有目镜，借以观察被测物体的影像。    辐射感温器把被测物体的辐射能，经过透镜

4、聚焦在热敏元件上，热敏元件把辐射能转变为电参数，由已知的热电势与物体温度之间的关系通过二次仪表测出热电势，显示出温度值，这个温度值须用物体的全辐射黑体系数予以校正或用铂铑10铂热电偶直接插入高温盐浴炉中配以直流电位差计测量温度，然后与仪表显示温度对比，用以校准高温计测量温度的准确程度。4测量误差    影响辐射感温器准确测温的因素主要有以下几点：    (1)辐射黑度系数的影响    被测物体不是绝对黑体，而是灰体，即(1)，必然引起测量误差，物体的真实温度T和辐射温度TF具有下述关系： 

5、60;  若测得黑体炉的黑度系数，可算出标准源在传递中引起的误差。    (2)安装距离的影响    辐射物体和感温器的距离与辐射体直径之比应为20，否则将引起误差。    (3)中间介质的影响    由于中间介质吸收辐射能量，使得辐射感温器接受到的辐射能量减弱，引起测量误差，所以现场使用时可装置压缩空气设备，以吹除烟灰等中间介质。    (4)环境温度的影响    若环境温度较高，物镜的受热将引起热电堆参

6、考端温度的升高，输出将会降低，参考端温度补偿器不能完全补偿，会给测量带来误差。试验表明当环境温度为80，指示温度为1000时，由于补偿不完全能产生±10的测量误差，因此现场使用时环境温度不能高于50，如超过应将它的外壳置于冷却装置中，以降低工作环境温度，提高测量精度。    (5)热惰性的影响    由于辐射感温器中热电堆具有一定的热惰性，一般要求稳定412S，所以在测温时观察时间应超过10S后再读数。5干扰因素    辐射高温计在测量中不与被测物体接触，安装现场的环境因素会对测量造成很大的影响

7、。外来光的干扰是指从外来光源入射到被测表面上并且被反射混入到测量光中。如室外测量时的阳光，室内测量时的照明光，附近加热炉和火焰等。对一些固定的难以避免的外来光源设置遮蔽装置，如果工作在很高的环境温度中，遮蔽装置又合成新的热源，需用水或空气对它进行冷却，减小它的辐射，还可以改变测量方向，躲过外来光的照射。    被测表面和辐射温度计之间测量时行径的空间距离叫光路。在生产现场的空气中，存在着水蒸气、二氧化碳、游面的浮渣、烟雾、油雾、粉尘、水蒸气和二氧化碳气体介质对辐射能的吸收具有选择性的，对某些波长的辐射能有吸收能力，而对另一些波长的辐射能则易透过，浮渣、烟雾、油雾和

8、粉尘等物质对辐射能的吸收是无选择性的，但伴有散射，减弱了入射到温度计中的辐射能，导致测量误差，可以用干净的压缩空气来清扫光路将烟雾吹散，对盐浴炉经常脱氧捞渣，以保持盐面呈正常光亮度。6安装、使用及维护    盐浴炉的加热介质为溶融液体，主要靠对流传热，炉膛温度均匀性好，炉膛温度可代表工件温度，辐射感温器的安装对测温的准确性影响很大。    首先选择一个容易靠近，便于维护的地方，辐射感温器的镜头距盐浴表面1m，感温器的镜头与液面垂直安装。壳体温度不得高于100，若高于100应采用水冷装置通冷却水降温，水压应不大于4kg·cm2

9、。    辐射感温器的物镜必须保持清洁，采用通风装置用压缩空气吹测量通道，压缩空气必须经过过滤，再送入通风管中，防止水气、灰尘、沾污透镜产生误差，经常清洗、揩拭。    联接电缆从辐射感温器中引出，导线应放在金属软管中，保持有良好的电气屏蔽和可靠的机械保护。从辐射感温器的目镜中所看到的被测对象的影像必须将热电堆完全盖上，以保证热电堆充分接受被测对象辐射的能量，若被测对象的影像不正确时，可调整辐射感温器与被测对象之间的距离，以放大影像。    辐射高温计的二次仪表与辐射高温器的分度必须一致，定期检定。在安装后要定期清洗镜头灰尘，留意周围环境