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用溫度控制儀測量真空度的檢定方法探討
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用溫度控制儀測量真空度的檢定方法探討

時間:2018-01-18

 摘 要: 測量和控制熱處理溫度的儀表也可用來測量真空爐的真空度,其工作原理是輸入的熱電勢與顯示的壓力值之間具有線性關(guān)系。試驗結(jié)果表明,這樣做是可行的。lrL壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
        眾所周知,溫度控制儀通常是用來測量和控制溫度的。隨著多功能集成化溫控表的發(fā)展,采用溫控儀測量真空度、壓力、電流、電壓等的情況越來越多。然而,如何檢定此類儀表是實踐中不可避免的問題。在查找現(xiàn)行的檢定規(guī)程后,沒有發(fā)現(xiàn)此類儀表檢定的可行方法。在實際生產(chǎn)中,我們運用跨專業(yè)聯(lián)合的方法用這類儀表進(jìn)行測試。結(jié)果表明,該方法是切實可行的。本文以采用熱處理溫度控制儀測定真空爐的真空度為例,介紹此類儀表的檢定方法。
 
1 實際問題
        在進(jìn)行真空熱處理時,由于輸入溫度控制儀信號是源于壓力變送器的電信號,流程如圖 1 所示,溫控表用于測真空度的檢定就不能采用傳統(tǒng)的壓力表試驗臺。
        
        我所精鑄鈦業(yè)公司因生產(chǎn)航空器零部件的需要購置了真空退火爐,用于3 m ×1. 2 m 以下純鈦板真空退火。選用的是采用英國歐陸技術(shù)由北京四通工控技術(shù)公司生產(chǎn)的 3200 型溫控表,用來測量真空退火爐的真空度。設(shè)備驗收時,要對配備的計量器具進(jìn)行檢定。當(dāng)檢定 3200 型溫控儀時,由于沒有判斷其是否合格標(biāo)準(zhǔn),只能給出儀表輸入標(biāo)準(zhǔn)電壓和儀表顯示的測試結(jié)果,見表 1,據(jù)此出具測試報告。
 
        然而,在隨后的 Nadcap guojia航空航天和國防承包商認(rèn)證審核中,專家提出,真空度是非常重要的熱處理工藝參數(shù),需給出測量儀表合格與否的結(jié)論及誤差值和修正值。
 
        由于沒有檢定方法和判斷標(biāo)準(zhǔn),只能參照廠方提供的北京某計量科學(xué)研究院的儀表測試數(shù)據(jù)和JJG617-1996 數(shù)字顯示儀表檢定規(guī)程中的測試結(jié)果,見表 2。
 
        對此多功能儀表,計量科學(xué)研究院按照溫控儀檢定,即輸入標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)點電壓值、儀表顯示溫度值,依據(jù)溫控儀檢定規(guī)程得出結(jié)果,出具校準(zhǔn)證書。而該儀表實際是用其拓展線性標(biāo)定功能來反映真空爐的真空度,顯然測試結(jié)果不能滿足使用要求。
 
2 分析思路
        根據(jù)該控溫儀表的操作說明書,結(jié)合實際生產(chǎn)工藝,在與儀表生產(chǎn)廠方取得聯(lián)系后,了解到壓力變送器傳送到儀表 10 ~ 50 mV 的熱電勢信號時,儀表顯示 0 ~ 100 kPa 壓力值是通過設(shè)置參數(shù)實現(xiàn)的。從 3200 系列儀表操作手冊后了解到此儀表有線性輸入標(biāo)定功能,輸入?yún)?shù)設(shè)置為 mV,輸入范圍為 -10 ~ 80 mV。該功能可使設(shè)置輸入的熱電勢信號與顯示讀數(shù)之間呈線性對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)儀表參數(shù)設(shè)置過程和熱處理工藝要求,對這臺溫控儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,其步驟如表 3 所示。
 
        通過這一參數(shù)設(shè)置過程實現(xiàn)輸入儀表 10 ~50 mV,對應(yīng)顯示 0 ~ 100 kPa 線性關(guān)系,準(zhǔn)確數(shù)據(jù)如表 4 所示。該溫控儀就是基于這一原理反映爐內(nèi)的真空度。
 
        如上所述,檢定標(biāo)準(zhǔn)問題已經(jīng)解決,但還有檢定方法問題。因為不能使用壓力表試驗臺,也不能采用溫控儀的檢定方法。
 
3 解決方案
        通常計量檢定部門熱工檢定和力學(xué)檢定是分開進(jìn)行的,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備也互不關(guān)聯(lián),要采用 3200 溫控儀測壓力值即真空度,不能在壓力表試驗臺檢定,只能打破常規(guī)采用熱工和力學(xué)檢定部門結(jié)合的方法,用熱工檢定部標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 UJ33A 直流電位差計輸入標(biāo)準(zhǔn) mV 值,得出顯示值,見表 5。
 
        對照標(biāo)準(zhǔn)值得出誤差和修正值(表 6)。
        根據(jù) JJG52-1999 壓力表檢定規(guī)程,儀表的精度等級 0. 25,分辨率 0. 1,量程 0 ~ 100 kPa,允許誤差是 ±0. 25 kPa。測試結(jié)果表明,檢定數(shù)據(jù)在允許誤差范圍內(nèi),其余指標(biāo)按規(guī)程檢測?梢,用該溫控儀測定的真空度是合格的。
 
4 結(jié)論
        用數(shù)顯溫控儀測量真空爐的真空度等參數(shù)時,要深入了解儀表的設(shè)計功能和工作原理,結(jié)合現(xiàn)場實際工作,嚴(yán)格遵守相應(yīng)的專業(yè)guojia檢定規(guī)程進(jìn)行。實踐證明,這種檢定方法是有效可行的,測量其他參數(shù)時也可以參照這一檢定方法進(jìn)行
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