材料成型设备考试内容整理.doc

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1、材料成型设备考试内容整理Nwpu-ST铸造热电偶、热敏电阻及辐射式测温测温原理：A、如何影响测试端：热传导热辐射B、如何转化为可感知的量：传热速度热胀冷缩热电效应光电效应传统测温方法:A、基于热量传输速度：B、基于热胀冷缩原理：2.1.热电偶的测温原理将两种不同导体A、B两端连接在一起组成闭合回路，并使两端处于不同的温度环境，在回路中会产生热电动势而形成电流，这一现象称为热电效应。热电偶结构由热电极1、绝缘套管2、保护套管3和接线盒4等组成。热电偶的使用要点1）热电偶的（冷端）温度处理热电偶工作时，应保持冷端温度恒定，并且热电偶的分度表是以冷端温度为0°C做出的。实际测量中冷端距热源近

2、，易受被测对象温度和环境温度波动的影响，难以恒定而产生测量误差。为了消除误差，应采取温度补偿或修正措施。2）补偿导线的应用根据热电偶的类型选择适当的补偿导线种类,将冷端外延至温度恒定或温度波动较小处。热电偶的应用热电偶因其成本低廉，测量电路简单，测量精度较高,成为了合金熔化炉温度检测手段首选。根据测温范围选择热电偶型号：铝、镁、锌等合金熔化一鎳鎔■银硅/铝K型热电偶钢、铁等黑色金属熔化一钳镑岭白R型热电偶一应注意热电偶使用的常用限度及过热使用限度耍求。热敏电阻的测温原理热敏电阻是对温度敏感的金属或半导体元件，主要特征是随着外界环境温度的变化，其阻值会相应发生较大改变。阻值对温度的依赖关

3、系：阻温特性根据温度系数分为两类：正温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻热敏电阻的典型结构通常由电阻体1、绝缘体2、保护套3和引线装置4等组成。热敏电阻的不同接线方式二线式适用于印制电路板上，测量I口I路与传感器不太远的情况；线路较长时，需采用三线式或四线式接法并配合相应测量电路，以消除引线电阻随温度波动造成的误差。热敏电阻的应用常用热敏电阻如钳热电阻的测温范围为-200^800°C,铜热电阻为-40^140°C,测温范围较窄。热敏电阻测量精度高，但由于测量电路复杂，器件成本较高，在合金熔化炉温度检测中使用较少。在高精度恒温水浴或温度标定设备屮，热敏电阻使用较为广泛。23.辐射式测温温度

4、高于绝对零度的物体，由于其内部原子的运动，会持续发射出红外辐射能量。辐射1Nwpu-ST能量的大小及其按波长的分布与其表面温度有着十分密切的关系。通过对物体自身辐射的红外能量的测量，能准确地测定其表面温度。根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪（亦称辐射比色测温仪）。对于单色测温仪，在进行测温时，被测目标尺寸应超过视场大小的50%o否则背景辐射就会进入测温仪的视场干扰测温读数，造成误差。对于比色测温仪，其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。因此当被测目标很小，或测量通路对辐射能量冇衰减吋，都不对测量结果产生重大影响。2.3.辐射式测温属于无接触式测温方法；需根据被测物辐射特

5、性进行温度修正；通常上述修正算法己经内置于测温仪中。温度控制基本原理为将温度控制在适当水平：温度过低一一输入热量温度过高输出热量PID温度控制系统线性连续PID输出：PID运算的结果以模拟电压，电流或者可控硅导通角的形式按比例输出。时间一比例PID输出：计算出控制周期内的加热时间比例，以时间控制开/关的形式输出功率。熔炼设备的用途：熔化配制合金原料；满足合金熔体处理的温度条件;满足合金浇注的温度条件。对熔炼设备的要求：能够提供合金升温及熔化所需的能量来源；能够将合金液温度控制在一定的范围内;能够冇效避免不良成分进入合金。1.圮竭炉特征：以圮埸盛装金属原料，通过加热竭的方式为原料升温及熔

6、化提供热量。1.1.燃料圮坍炉常用类型：焦炭圮坍炉燃油堆坍炉煤气圮坍炉控温方法：通过燃料及助燃剂输入量控制加热功率，实现温度控制。1.效率高，运行成本低，与电加热圮埸炉相比熔解能力大，能耗低，运行能源费用仅为电加热的40%〜60%,无更换电热体之费用。2.尤其适宜于电力紧张及缺电地区使用，单炉用电量为180~300kVA,免除了扩大生产而需电力增容之忧。1.2.电阻圮圳炉使用通以电流的电阻（炉）加热器发热，并经由圮垠传递给合金料；通过改变电阻（炉）加热体内的电流强度控制加热功率，实现温度控制。发热体的选用铁珞铝系列合金的耐热性随着锯和铝的含量增加而提高，冇优越的抗氧化性、抗硫性和抗渗碳

7、性，且具冇比重轻、表面负荷高、使用寿命长、价格低等一系列优点，被广泛应用于电热器中的发热元件。鎳珞、鎳锯铁系列合金具有高温抗氧化性好，强度高，不软化等一系列优点。在长时间使用时，不变形且永久性伸长很小，其中Cr20Ni80合金更具有优良的综合特性，是制作高质量电热元件的首选品种。电阻圮坍炉的特点热效率相对较低加热温度不超过发热体工作温度电力传输方便，功率易于控制电阻圮竭炉的应用多用于低熔点冇色合金熔炼或保温需根据熔炼合金种类选用不同类型的发热体