专利名称:锻件瞬时温度测定法及装置的制作方法
本发明属于温度测定方法及装置。
锻件瞬时温度的科学测定，是提高工件质量，简化工艺及节约能源的重要技术。终锻瞬时温度是影响锻件的内部组织，应力分布和机械性能的重要因素。对工件表面瞬时温度的测定，目前国内外采用的有红外线辐射测量法、涂料测温法、目测测温法、光电辐射高温计测温法、断口显示瞬时温度法、热电偶表面测温法。红外线辐射测量法是用光导纤维将工件表面发射的红外线引出，由pbS光敏电阻接收并反应出瞬时温度，但是，红外线接收元件所接收到的红外线强弱，不仅决定于工件的温度，还决定于工件的材料、工件表面的氧化皮厚度，工件和接收装置之间的倾角以及工件表面与接收元件间的气氛等等，此外，由于红外线接收元件的惰性较大，可以很难准确地反映出工作的瞬时温度，涂料测温法系采用随温度不同而变成不同颜色的涂料，涂在工件整个表面或某一侧面，观察工件表面的涂料在不同温度下颜色变化的情况，来确定所对应的瞬时温度，这种方法准确性较差，工艺操作复杂。光电辐射高温计测温法是利用高温计来观察工件加热后表面颜色的变化情况，来判断工件的瞬时温度，由于加热工件在空气中约以60℃/分不断降温，操作辐射高温计又有滞后现象以及目测测温在观察上的误差，因此这种测定瞬时温度的方法是不准确的。断口显示瞬时温度法是利用多线性回归分析法推算出瞬时温度。这种方法应用在锻造等热加工现场生产中，求某一瞬时温度，实际意义不大，热电偶表面测温法，是利用两种金属接触产生接触电位差，当温度发生变化时，在此不同金属之间便产生热电效应的原理，来测定工件表面的瞬时温度。这种方法目前是被用来测量磨削工件表面的瞬时温度，金属薄膜的瞬时温度以及其他固体表面的瞬时温度，但尚未见到使用来测定锻件和其他热加工件的瞬时温度。
本发明的目的在于提供一种锻件的瞬时测温装置和方法，利用这种装置直接与锻件或其他加热工件表面接触来测定瞬时温度，利用所提供的方法根据测定的表面瞬时温度而得到锻件的瞬时真实温度值。
本发明采用铠装微细热电偶作为温度传感器直接与锻件或其他加热工件表面接触来测定瞬时温度。测温装置由测温探头、铠装微细热电偶(1)、电气控制部分(17)、机械连结件及外套(18)所构成，其中测温探头包括加热器(11)、内护套(12)和外护套(13)，机械连结件包括弹性套(2)、手柄(3)、螺钉(4)、触头(5)、微动开关(6)、传动轴(7)、弹簧(8)、(16)、内导管(9)、挡块(10)、插销(14)、杠杆(15)。
测温前，将铠装微细热电偶(1)从弹性套(2)装入，经由导管(9)、从内护套(12)端面伸出，调整热电偶(1)，使测端到内护套(12)端面的距离为0.3～0.5mm，然后拧进螺钉(4)，压紧弹性套(2)而使热电偶(1)固定。将预热器(11)通电，使热电偶(1)预热到20～25mv，以缩短热电偶(1)与工件之间温度达到平衡的时间。铠装微细热电偶最好选用外径为φ0.5mm的。使用φ1mm铠装微细热电偶也可。
测温时，推动手柄(3)和传动轴(7)前进15mm，并带动内导管(9)及热电偶(1)一起前进，使热电偶(1)从外护套(13)露出，并与待测工件表面接触，此时，弹簧(8)被压缩。插销(14)在弹簧(16)的作用下勾住挡块(10)，使内导管(9)固定，以保证热电偶与工件表面接触稳定。同时手柄(3)上的触头(5)打开微动开关(6)、启动装在电气控制部分(17)内的时间继电器，当时间继电器工作到测温所需的时间(3～8秒)便通知电气控制部分(17)的电磁铁工作，推动杠杆(15)，使插销(14)退回，在弹簧(8)的作用下，使传动轴(7)带着内导管(9)及热电偶(1)退回原来位置，此时，测定锻件瞬时表面温度的工作即告结束。表面温度与真实温度的关系为TS＝KT其中T是锻件的真实温度，TS是锻件的表面温度，当温度是770～840℃时，K＝0.85，840～920℃时，K＝0.835，920～960℃时，K＝0.817，960～1000℃时，K＝0.80。
根据上述关系式，即可立即得到与表面温度相对应的真实温度。为制造二次测温仪表或采用电子计算机控制提供可靠数据。
锻件瞬时温度测定装置，包括铠装微细热电偶(1)、弹性套(2)、手柄(3)、螺钉(4)、触头(5)、微动开关(6)、传动轴(7)、弹簧(8)、(16)、内导管(9)、挡块(10)、加热器(11)、内护套(12)、外护套(13)、插销(14)、杠杆(15)、电气控制部分(17)、外套(18)。
本发明所提供的测温方法及其装置，用于测定瞬时温度并计算出真实温度，具有技术准确、迅速、操作简单，现场使用方便的优点，对于提高锻件质量具有积极作用。
权利要求
1.锻件瞬时温度测定装置，包括铠装微细热电偶(1)，本发明的特征是由测温探头，电气控制部分(17)，机械连结件及外套(18)所构成。
2.按权利要求
1所述的温度测定装置，其特征是测温探头由加热器(11)、内护套(12)和外护套(13)所构成。
3.按权利要求
1所述的温度测定装置，其特征是铠装热电偶其外径为φ0.5mm。也可采用φ1mm铠装热电偶。
4.按权利要求
1所述的测温装置，其特征是电气控制部分由时间继电器和电磁铁所组成。
5.按权利要求
1所述的机械连结件，其特征是由弹性套(2)、手柄(3)、螺钉(4)、触头(5)、微动开关(6)、传动轴(7)、弹簧(8)、(16)、内导管(9)、挡块(10)、插销(14)、杠杆(15)所构成。
6.锻件瞬时温度测定方法，本发明的特征是铠装微细热电偶(1)直接与加热工件相接触测定锻件表面温度。表面温度和真实温度的关系为TS＝KT其中T是锻件的真实温度，TS是锻件的表面温度，在770°～840℃，K＝0.85，840～920℃时，K＝0.835，920～960℃时，K＝0.817，960～1000℃时，K＝0.80。
7.按权利要求
6所述的方法，其特征是所说热电偶与加热工件直接相接触测定表面温度的时间为3～8秒。
专利摘要
锻件瞬时温度测定法及装置，采用铠装微细热电偶作为温度传感器直接与加热工件表面相接触来测定表面瞬时温度，通过Ts＝KT(其中Ts是加热工作的瞬时表面温度，T是与之相对应的真实温度，K是系数)关系式可得到加热工件的真实温度。本发明具有技术准确、迅速、操作简单、现场使用方便的优点，对于提高工件质量简化工艺、节约能源和改善现场劳动条件、对机械行业均具有较大的经济价值和积极作用。
文档编号G01K7/02GK85105162SQ85105162
公开日1986年12月31日 申请日期1985年7月2日
发明者乔明俊, 沈学鹏, 易复祥, 王先兰 申请人:湖南大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan