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高溫燒結(jié)儀

來源:湘潭華豐儀器制造有限公司   2016年09月12日 10:03  

一、概述

本儀器是用于測量造型材料的原砂、混合料和陶瓷原料燒結(jié)點溫度、耐火度的一種高溫、透射投影裝置。它可使試驗者在鏡屏上清晰地看到試樣在高溫情況下,材料試樣的體積收縮、膨脹純化及完化的情況并得知各種情況發(fā)生時的相應溫度。為生產(chǎn)選擇材料提供依據(jù),也可為科研、教學提供測試手段。廣泛用于鑄造、陶瓷、玻璃等行業(yè)及教學、科研部門。

二、技術(shù)參數(shù)

1、加熱溫度:zui高可達1600℃。爐膛直徑:30mm。

2、加熱速度:0-15℃/min 可調(diào)。2.5小時可達1600℃,也可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。程序控溫,智能PID調(diào)解,控溫精度:1 ℃

3、成像坐標可簡易量化膨脹,收縮數(shù)據(jù)。

4、存儲溫度圖像zui小間隔:1℃,可任意設定。

5、電源電壓:220V±10%,2.5KW

6、儀器配有標準計算機接口,可與通用計算機相連,配自主開發(fā)的軟件,所有試驗可由計算機控制,操作方便易學。

7、圖像處理軟件具有圖像存儲、圖像打印、界面接觸角分析、收縮膨脹數(shù)據(jù)分析、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。

8、試樣zui大尺寸:Ф7×8mm

三、儀器的組成及簡單原理

(一)儀器的組成:

本儀器是由光源、鉬絲爐、投影裝置、電氣控制箱、制樣器五部份組成。

1、采用12V、30W光源燈泡發(fā)光經(jīng)聚光鏡片聚光,整個裝置在三角形導軌上,根據(jù)需要可前后移動,聚光筒上下左右亦可進行調(diào)整。

2、加熱采用鉬絲為發(fā)熱元件的管式電阻爐,用氬氣保護發(fā)熱元件不過快氧化,zui高爐溫可達1600℃。升溫速度可手動、自動調(diào)節(jié),爐膛試驗區(qū)溫度梯度±15。

3、投影部分:來自聚光鏡的平行光線,通過爐膛,將爐膛內(nèi)試樣投影到投影部分的放大鏡頭上。經(jīng)棱鏡折射到平鏡上來,再由平鏡反射到乳白毛玻璃的鏡屏上,試驗人員從而可清晰地看到爐內(nèi)試樣隨溫度變化而產(chǎn)生的收縮、膨脹、鈍化及完化的投影圖像。

4、電氣部分:采用溫控儀進行控制,使其升溫速度得到很好的保證,具體操作詳見其使用說明書。

(二)儀器工藝

1、測定燒結(jié)溫度:

①目測法:原沙顆粒在開始燒結(jié)時,表面及內(nèi)部易熔成份熔融,顆粒間發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象,冷卻后砂粒不再分開,表面光亮。據(jù)此確認為燒結(jié)點溫度。

②圖像收縮法:在高溫時,由于原子運動引起的顆粒間接觸處數(shù)量和質(zhì)量的變化稱為燒結(jié),這導致了系統(tǒng)的致密和強固。此時伴有體積(或局部)的微小收縮。當圖像出現(xiàn)收縮時,該溫度即可確認為燒結(jié)起始溫度。

2、測耐火度(熔融溫度):當材料熔融時,物體已不能保持原來的形狀,從而在該溫度下輪廓形狀發(fā)生了很大的變化,原來投影呈矩形狀,直角鈍化,由矩形變成半球形。當出現(xiàn)鈍化,圖形變圓時的溫度即可確認為熔融溫度或耐火度。

四、儀器的使用與調(diào)整

儀器出廠時,各部分已作調(diào)整,使用時只需按下列程序進行安裝操作。

(一)儀器主體:

1、把投影裝置、鉬絲爐、聚光鏡安裝在三角形導軌上,使投影裝置前端鏡面、爐殼,鉬絲爐與聚光鏡筒三個部件通光部分在同一光軸線上,使光源能在投影屏上清楚地反映出一個亮圈,亮圈尺寸為50×50。

2、因鉬絲在高溫下極易氧化,鉬絲爐要采用惰性氣體保護,該爐采用氬氣保護。

在升溫時,先要接通氬氣,在開始的幾十分鐘里,將氬氣流量計調(diào)至刻度40處,以后,可將流量減小至刻度20處一直將電爐溫降至室溫,都要使氬氣接通。

為保證爐管內(nèi)密封料不致燒損,升溫時要接通鉬絲爐兩端冷卻水,爐溫達700之前,冷卻水流量要少一些,7001600℃時,水流量要大一些,使水溫能保持在室溫50即可。

3、試樣放置:升溫前,將制樣器作好的試樣放在陶瓷片或鉑片上,緩慢推入爐膛中心。當用目測方法測試燒結(jié)點時,只須將瓷片在需要的溫度時徐徐推入爐膛中心即可。

4、將試樣推入爐膛后,打開光源,使光源燈絲圖像中心全部照在試樣上,在投影屏上清晰現(xiàn)出試樣投影像即可。

5、使用投影裝置觀察爐內(nèi)試樣時,在升溫前可將電爐與光源、投影裝置調(diào)正在一條光軸線上,以得到清晰的投影圖像。也可使投影物鏡筒沿筒作前后調(diào)正。在升溫過程中就不要再調(diào)正,否則就使圖像失去了對比依據(jù)。

①當出現(xiàn)偏左或偏右時,調(diào)正電爐升降,便可使圖像停留在中間正確的位置。

②當出現(xiàn)偏上或偏下時,調(diào)正電爐的前后位置(與光軸垂直方向)轉(zhuǎn)動小手柄便可使電爐移動,以便圖像停在合適位置。

③當調(diào)正垂直手柄或前后移動小手柄后,燈光源也須作一些相應調(diào)正,以得到清晰的投影圖像為適。

6、為保護爐管不受損,使用壽命不受影響,試驗時須注意勿使試樣掉進爐管。

(二)電氣箱

1、接好電源、電爐、光源和熱電偶等連線。

2、儀器的基本操作及溫控儀參見相應的說明書。安裝好儀器后,將溫度控制器電源關(guān)閉,“自動——手動”轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“手動”,手動調(diào)節(jié)旋鈕反時針方向旋到zui小,此時方可合上總電源。打開儀器電源開關(guān),整機上電,順時針方向慢慢旋動手動調(diào)節(jié)旋鈕,使電爐電流10A左右預熱五分鐘,即可慢慢增加電流,提高升溫速度,但zui大手動電流不超過24A。電爐發(fā)熱材料為鉬絲,溫度電阻特性較差,在低溫時應特別注意,鉬絲電阻接近為零,很小的電壓即會產(chǎn)生很大的電流,注意不要因過流而損壞可控硅及發(fā)熱元件。隨著溫度的升高,電阻越來越大,需增大電壓,才能維持相應電流。溫度較高時,請注意電爐接通氬氣及循環(huán)水,以保護鉬絲及保溫材料。亦可用溫控儀控溫,該表有“自動”及“手動”兩種方式,請熟悉此儀表后再使用,使用前,先將zui大輸出功率H PL下調(diào)為零,再將下面的“手動——自動”開關(guān)切換至“自動”,將溫控儀設定在手動輸出方式,此時再增加zui大輸出功率H PL35左右,慢慢增加手動輸出功率,手按住▲鍵數(shù)字會迅速增大,松開才有效,開機時宜點動增加,以免過流;在溫度升到400700以后,可以轉(zhuǎn)“自動”設定好相應的升溫曲線及相關(guān)參數(shù),將手動電流調(diào)至24A,觀察此時的輸出功率,將H PL下調(diào)至手動時的輸出功率,此時即可轉(zhuǎn)為自動升溫過程中,如需修改參數(shù),即可設定為暫定狀態(tài),待修改完再轉(zhuǎn)為運動狀態(tài),如在停止狀態(tài)修改參數(shù)則會從開頭重新進入升溫曲線,升溫過程中如果升溫速度跟蹤不上,請加大輸出功率H PL。實驗結(jié)束后,請將zui大輸出功率H PL下調(diào)為零,將“自動——手動”開關(guān)轉(zhuǎn)為“手動”,將手動調(diào)節(jié)旋鈕反時針旋到zui小,待溫度降低到較低時,可以關(guān)閉氣源、水源和電源。

3、在需要調(diào)整和觀察試樣的投影圖像時,可按“光源”鍵,觀察完后隨即關(guān)掉光源。

4、試樣作完后必須先將電流慢慢調(diào)至零,把電源開關(guān)撥至“關(guān)”位置(使控制箱恢復到開機前狀態(tài),以免下次通電時發(fā)生故障)再斷電拉閘。

五、試樣

試樣為Ф6×8圓柱體,在制樣器上作成,要求外表光潔,每次壓縮的松緊程度一致。

六、安裝、保養(yǎng)

1、儀器應安裝在無震動清潔的水泥平臺上,工作臺高度應低于800

2、因儀器使用過程中,須用氬氣瓶、冷卻水,要考慮放置這些裝置,不要用手接觸摸鏡片,必要擦拭時,要用光學鏡片紙。

3、在試驗中切勿使鏡片受到急冷急熱的沖擊,否則易于損壞。

4、三角形底座隔一段時間需用機油擦拭一次,以防生銹。

5、發(fā)現(xiàn)爐子兩端密封處有氣體滲漏時,要及時更換密封材料并擰緊螺母。

6、觀測圖像的光源燈,只在觀察后即關(guān)掉,以防燈座溫度太高燒損。

7、電器控制箱的故障及排除方法:

①合上總電源后,總電源指示燈不亮,檢查指示燈是否接觸不良或燒壞,若沒有壞,可查開關(guān)板保險,電源線是否接觸良好。

②接通電源開關(guān)手動調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)至zui大,電壓、電流表均無指示時,檢查RLS保險,可控硅管是否壞,主回路連線是否接觸良好。

③主回路輸出電壓較低,手動調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到zui大還只有正常工作時的一半左右時,可能是可控硅管只有一只導通,應檢查可控硅管。

七、技術(shù)文件、附件清單

1、瓷  片:              二片

2、產(chǎn)品說明書            一份

3、產(chǎn)品合格證            一份

4、TCW-32說明書:       一份

5、橡皮管:一根 (用戶根據(jù)實際情況剪成五根)

6、計算機:一套

7、用戶應用程序:測試軟件一套

8、串行接口線:一根(5左右)

9、串行接口:一只(RS232/485

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