专利名称：一种管式加热温度标定装置的制作方法
技术领域：
本发明属于热电偶测量温度标定技术领域，特别是涉及一种用于对热电偶标定的温度标定装置。
背景技术：
现有技术中，为了获得好的加工表面质量，往往需要对加工过程进行研究，比如切削力、切削温度、表面完整性等等，其中切削力可以通过对应的设备和软件获得，而对于切削温度的研究一直是加工机理探索的难题。因为在加工过程中的切削温度需要动态测量， 其受到机床、刀具、工件、夹具和切削液等等很多条件的制约，所以常规的测量方式无法获得可靠准确的数据。目前切削温度的常用且有效的方法为热电偶法，其分为自然热电偶、人工热电偶、等效热电偶和半人工热电偶测试法。热电偶测温的原理是通过两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点热电偶温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存有温差时，显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。自然热电偶法是通过刀具和工件分别作为自然热电偶的两极，组成闭合电路，其需要对刀具和工件材料进行温度标定；人工热电偶法是采用已经标定过的标准热电偶对加工中的指定点温度进行测量；半人工热电偶法是将一根已经标定过的标准热电偶丝焊在待测温点作为一极，以工件材料或刀具材料作为另一极而构成的热电偶。其测试过程均需要对热电偶材料进行温度标定。温度标定实质是通过标准的恒温加热装置获得对应两种不同成分的导体材料在一定温度下的对应热电势的值，从而通过在切削加工中获得的热电势来获得对应的切削温度。现有技术中的温度标定装置一般由加热炉和热电势测量装置组成，把待标定两种材料的条状丝或者电偶丝一端焊接伸入到加热炉中，另一端与热电势测量装置相连，通过不断改变加热炉的温度，从而获得对应的热电势。现有技术的不足在于其加热炉的温度稳定区较小，加热炉很容易受到环境温度的影响，稳定速度慢，温度浮动较大，从而造成热电势测量装置获得的数据稳定性差，影响了温度标定的精度。
发明内容为了克服现有技术温度标定装置精度不稳定的不足，本发明提供一种管式加热温度标定装置，从而有效解决了热电偶法测温中材料温度标定的难题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括管式电炉和电位差计，所述的管式电炉上设有变压器和电控装置，变压器设置在管式电炉的下部，电控装置设置在管式电炉的中部，电控装置包括加热控制开关、电源开关和温度控制器，外界电源通过电源开关与变压器相连，加热控制开关与变压器相连，管式电炉上部设有加热室和炉管，加热室周围设置有耐火及保温材料，加热室内安装有硅钼棒加热体，硅钼棒加热体通过变压器供电，炉管的中间段位于加热室内，炉管的两端设置有隔温塞子，标准热电偶的测温端穿过炉管一端的隔温塞子伸入到炉管中部的恒温区，标准热电偶的另一端通过导线与电控装置中的温度控制器相连，通过标准热电偶测得恒温区的实际温度反馈给温度控制器，并通过温度控制器上的数字温显屏显示，从而实现对恒温区温度的测量与控制(在温度控制器内设定好设定温度，热电偶传送过来的毫伏值对应的是实际测量环境的温度，实际温度和设定温度在温度控制器内自动做比对，实际温度大于设定温度时，仪表输出一个信号切断加热功率， 实际温度小于设定温度时，温度控制器会自动计算根据小于差值的大小输出一个相应的信号，控制加热的功率，差值越大，加热的功率越大)；待标定电偶丝的两种金属材料焊接端穿过炉管另一端的隔温塞子伸入到炉管中部的恒温区，待标定电偶丝的另一端的两种金属材料分别通入冰瓶，并分别引出与电位差计的接线端子相连，冰瓶的作用是避免室温对温度标定的影响，电位差计是用于测定待标定电偶丝中的两种金属材料在一定温度下形成的电势差。所述的耐火及保温材料为陶瓷纤维棉，耐温1200°C，炉管为陶瓷氧化铝材料，耐温 16000C，隔温塞子材料为耐火氧化铝，耐温1400°C。本发明的有益效果是通过采用管式电炉，使加热速度快，温度稳定，同时通过与冰瓶和电位差计的配套使用，使其在温度标定过程中有效保证了标定的精确度，避免了室温的影响，其结构简单、操作方便、能有效保证对待标定电偶丝温度标定的精度和稳定性。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明结构原理示意图。图中1、加热室，2、管式电炉，3、硅钼棒加热体，4、恒温区，5、耐火及保温材料，6、 炉管，7、隔温塞子，8、标准热电偶，9、加热控制开关，10、电控装置，11、电源开关，12、温度控制器，13、变压器，14、电位差计，15、冰瓶，16、待标定电偶丝。
具体实施方式
如图1所示，所述的管式加热温度标定装置，包括管式电炉2和电位差计14，所述的管式电炉2上设有变压器13和电控装置10，变压器13设置在管式电炉2的下部，电控装置10设置在管式电炉2的中部，电控装置10由加热控制开关9、电源开关11和温度控制器 12组成，外界电源通过电源开关11与变压器13相连，加热控制开关9与变压器13相连，管式电炉2上部设有加热室1和炉管6，加热室1周围设置有耐火及保温材料5，加热室1内安装有硅钼棒加热体3，硅钼棒加热体3分别与变压器13和电控装置10中的加热控制开关 9相连，炉管6的中间段位于加热室1内，炉管6的两端设置有隔温塞子7，标准热电偶8的测温端通过炉管6 —端的隔温塞子7伸入到炉管6中部的恒温区4，标准热电偶8的另一端通过导线与电控装置10中的温度控制器12相连，通过标准热电偶8测的恒温区4的实际温度反馈给电控装置10中的温度控制器12，并通过电控装置10中的温度控制器上的数字温显屏显示，从而实现对恒温区4温度的测量与控制；待标定电偶丝16的两种金属材料焊接端通过炉管6另一端的隔温塞子7伸入到炉管6中部的恒温区4，待标定电偶丝16的另一端的两种金属材料分别通入冰瓶15，并分别引出与电位差计14的接线端子相连，冰瓶15 的作用是避免室温对温度标定的影响，电位差计14是用于测定待标定电偶丝16中的两种金属材料在一定温度下形成的电势差。炉内耐火及保温材料5为陶瓷纤维棉，耐温1200°C，炉管6为陶瓷氧化铝材料，耐温1600°C，保温塞耐火氧化铝，耐温1400°C。 所述的管式加热温度标定装置，其在使用时，先将标准热电偶8的测温端通过炉管6 —端的隔温塞子7伸入到炉管6中部的恒温区4，标准热电偶8的另一端通过导线与电控装置10相连，然后将待标定电偶丝16的两种金属材料焊接端通过炉管6另一端的隔温塞子7伸入到炉管6中部的恒温区4，待标定电偶丝16的另一端的两种金属材料分别通入冰瓶15，并分别引出与电位差计14的接线端子相连，最后打开电控装置10上的电源开关 11和加热控制开关9，通过温度控制器12设定和改变需要加热的温度值，从而可以在电位差计14上获得不同温度下的待标定电偶丝16对应的电势值，即完成温度标定。
权利要求1.一种管式加热温度标定装置，包括管式电炉和电位差计，其特征在于所述的管式电炉上设有变压器和电控装置，变压器设置在管式电炉的下部，电控装置设置在管式电炉的中部，电控装置包括加热控制开关、电源开关和温度控制器，外界电源通过电源开关与变压器相连，加热控制开关与变压器相连，管式电炉上部设有加热室和炉管，加热室周围设置有耐火及保温材料，加热室内安装有硅钼棒加热体，硅钼棒加热体通过变压器供电，炉管的中间段位于加热室内，炉管的两端设置有隔温塞子，标准热电偶的测温端穿过炉管一端的隔温塞子伸入到炉管中部的恒温区，标准热电偶的另一端通过导线与电控装置中的温度控制器相连，通过标准热电偶测得恒温区的实际温度反馈给温度控制器，并通过温度控制器上的数字温显屏显示；待标定电偶丝的两种金属材料焊接端穿过炉管另一端的隔温塞子伸入到炉管中部的恒温区，待标定电偶丝的另一端的两种金属材料分别通入冰瓶，并分别引出与电位差计的接线端子相连。
2.根据权利要求1所述的管式加热温度标定装置，其特征在于所述的耐火及保温材料为陶瓷纤维棉，耐温1200°C，炉管为陶瓷氧化铝材料，耐温1600°C，隔温塞子材料为耐火氧化铝，耐温1400°C。
专利摘要本实用新型公开了一种管式加热温度标定装置，管式电炉上设有变压器、加热控制开关、电源开关和温度控制器，外界电源通过电源开关与变压器为硅钼棒加热体供电，加热控制开关与变压器相连，管式电炉上设有加热室和炉管，加热室周围设有耐火及保温材料，内部安有硅钼棒加热体，炉管中段位于加热室内，两端设有隔温塞子，标准热电偶的测温端伸入到炉管中部恒温区，另一端与温度控制器相连，待标定电偶丝的两种金属材料焊接端穿过炉管另一端伸入炉管中部恒温区，另一端的两种金属材料分别通入冰瓶，并分别引出与电位差计的接线端子相连。本实用新型加热速度快，温度稳定，结构简单、操作方便、能有效保证对待标定电偶丝温度标定的精度和稳定性。
文档编号G01K15/00GK202221347SQ201120337118
公开日2012年5月16日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者任军学, 任敬心, 史恺宁, 姚倡锋, 张定华, 靳淇超, 黄新春 申请人:西北工业大学