專利名稱：電偶絲材熱電勢均勻性連續(xù)檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微電壓測量領(lǐng)域。主要適用于測量熱電偶的不均勻熱電勢。
用于制作熱電偶的絲材由于在生產(chǎn)過程中(特別是可能產(chǎn)生的化學(xué)成份、粉末冶金制品)組織結(jié)構(gòu)、應(yīng)力分布及退火處理等的不均勻性，常常導(dǎo)致熱電偶絲材沿長度方向的不同點，產(chǎn)生了輸出熱電勢的不均勻性。當不均勻性超過一定值時，就不可能匹配出符合測溫標準精度要求的熱電偶。因此，對于高精度熱電偶(如鎢錸和鉑銠熱電偶等)，需對每一對熱電偶的正、負兩極分別進行熱電勢均勻性的檢測。
現(xiàn)有的熱電偶絲熱電勢均勻性的檢測方法是從整盤的正、負極偶絲的頭、中、尾分別取一定數(shù)量的樣品，然后同各極的頭、中、尾絲交叉搭配，在一定溫度下檢測其輸出電勢的大小，由此確定該批偶絲的均勻性(YB 4084-92《快速測量鋼液溫度鎢錸熱電偶》)，從而指導(dǎo)電偶的匹配精確度。
上述檢驗方法存在如下缺點(1)用幾個試樣的熱電勢均勻性代替整盤偶絲(幾十米至幾百米)的均勻性，代表性十分有限，難于反映真實性。
(2)若發(fā)現(xiàn)熱電勢不均勻性超過標準要求，按照規(guī)定需加倍取樣檢測;而且，對于不合格部分的偶絲，如何剪除，剪除多少，無法判定，為此，導(dǎo)致整盤絲材廢。
(3)該檢測方法屬于破坯性檢驗，因取下的樣品在試驗后，不能再利用，造成浪費。
本發(fā)明的目的在于提供一種熱電偶絲材熱電勢均勻性連續(xù)檢測裝置及方法。
本發(fā)明所述的連續(xù)檢測裝置由傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和保護系統(tǒng)組成。
本發(fā)明連續(xù)檢測方法的主要特征是以標準偶絲的熱端固定在爐內(nèi)的一個活動熱接點上，冷端接在毫伏計上;被檢測的偶絲通過傳動系統(tǒng)，途經(jīng)爐內(nèi)的活動熱接點，以此為熱端，另一端通過傳動系統(tǒng)，途經(jīng)毫伏計，以此為冷端，然后再進入收線裝置。這樣，就形成了可連續(xù)工作的熱電偶回路。以標準偶絲相匹配，可連續(xù)地測出被檢測偶絲每一點的熱電勢，毫伏計所顯出的熱電勢的波動范圍就代表被檢測偶絲熱電勢的不均勻性。
綜上所述，采用本發(fā)明所述的電偶絲材料熱電勢均勻性的連續(xù)栓測裝置和方法，就可連續(xù)地檢測電偶絲材料的熱電勢，測出其熱電勢的不均勻性程度或范圍。
現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
附

圖1為本發(fā)明電偶絲材料熱電勢均勻性連續(xù)檢測裝置示意圖。
附圖2為進絲和熱接點部分結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為出絲和進氣部分結(jié)構(gòu)示意圖。
上述圖中，1為放線裝置，2、9、10為導(dǎo)輪，3為加熱爐，4為加熱爐爐管，5為溫控儀，6為延伸管，7為氣體源，8為輸氣管，11為毫伏計，12為計數(shù)器，13為打印機，14為毫伏計的活動冷接點，15為活動熱接點，16為毫伏計固定接點，17為收線裝置，18為標準偶絲，19為被檢測偶絲，20為連接管，21為出氣口，22為絕緣瓷管，23為膠塞，31為膠塞，32為偶絲出口導(dǎo)向管，33為保護氣體進氣管。
其中，由放線裝置1、導(dǎo)輪2、9、10及收線裝置17組成傳動系統(tǒng);由加熱爐3、爐管4、延伸管6和溫控儀5組成加熱系統(tǒng);由毫伏計11、標準偶絲(18)、活動熱接點15、計數(shù)器12和打印機13組成測量系統(tǒng);由氣體源7、輸氣管8、進氣管33和出氣口21組成保護系統(tǒng)。爐管內(nèi)的活動熱接點15和毫伏計的活動冷接點14既保證與被檢測偶絲19有良好的接觸，又使被檢測偶絲能平滑地順利通過。從而保證測量的連續(xù)性和準確性;溫控儀5用于控制加熱爐3的溫度;計數(shù)器12用于記憶和顯示被檢測偶絲19其熱電勢不均勻性超出標準要求的長度位置(從被檢測偶絲的頭部算起);打印機13除了作一般記錄使用外、特別將被檢測偶絲熱電勢不均勻性超出標準要求的長度位置打上標記，以便隨去除;通過膠塞23和31使爐管4處于密封狀態(tài)下，利于通入保護氣體，防止高溫下絲氧化;延伸管6的作用是為由加熱爐3高溫區(qū)出來的熱偶絲19提供冷卻場所。熱偶絲19在延伸管6內(nèi)，由于其足夠的長度以及冷態(tài)保護氣體的流經(jīng)，使熱偶絲很快冷至室溫，防止偶絲19走出延伸管6，進入大氣后被氧化。
傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和測量系統(tǒng)通過被檢測電偶絲19相連;延伸管6通過連接管20相接于爐管4的出口端;保護氣體進氣管33與延伸管6相接;被檢測偶絲19與活動熱接點15和毫伏計活動冷接點14是行進中接觸相連。
本發(fā)明電偶絲材熱電勢均勻性連續(xù)檢測方法的具體步驟如下(1)組成熱電偶回路將被檢測的電偶絲19由放線裝置1拉出，經(jīng)導(dǎo)輪2、絕緣瓷管22、活動熱接點15、延伸管6、偶絲出口導(dǎo)向管32、導(dǎo)輪9、10，進入毫伏計的活動冷接點14;將標準電偶絲18的熱端固定在活動熱接點15上，冷端接在毫伏計固定接點16上，至此，由標準電偶絲18、被檢測電偶絲19和毫伏計11形成熱電偶回路。同時，被檢測電偶絲19再經(jīng)計數(shù)器12，進入收線裝置。
(2)向加熱爐3內(nèi)通保護氣體打開氣體源7，保護氣體經(jīng)輸氣管8、保護氣體進氣管33、延伸管6，再進入爐管4。由出氣口21逸出，保護氣體運行方向與被檢測偶絲19運行方向相反。
(3)啟動加熱爐通入保護氣體后，馬上啟動加熱爐，升溫，并通過溫控儀5，將爐溫控制在預(yù)定的檢測溫度。
(4)連續(xù)檢測當爐溫達到所預(yù)定的檢測溫度時，啟動收線裝置17，使熱電偶回路開始運行。當被檢測偶絲19上每個點通過活動熱接點15時，與標準偶絲18匹配，形成熱電偶回路使毫伏11上顯示一毫伏值，該值則是被檢測偶絲與活動熱接點15接觸之點的熱電勢，同時計數(shù)器12記下該點的位值，當遇上超過標準要求時，打印機13在相應(yīng)的位置打上標記，以便以后去除。
隨著放線裝置1和收線裝置17的不斷運轉(zhuǎn)，被檢測偶絲19連續(xù)通過活動熱接點15和毫伏計活動冷接點14，測出整盤被檢測偶絲熱電勢。該熱電勢的波動范圍，就代表被檢測偶絲的不均勻性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、可以對整盤偶絲進行全面的均勻性檢測，從而可全面保證質(zhì)量。
2、可以計數(shù)和打印標記，從而可方便地剪除均勻性不合格部分，避免偶絲材因部分不合格而整盤被報廢。
3、屬于非破坯性檢驗，全部被檢偶絲材料不受損失和損害。
實施例采用本發(fā)明所述的電偶絲材熱電勢均勻性連續(xù)檢測裝置和方法，連續(xù)檢測了四批鎢錸電偶絲的熱電勢的均勻性。四批鎢錸電偶絲的牌號、極性、規(guī)格、長度以及相配標準電偶絲牌號和測試條件如表1所示。
測試是連續(xù)進行的。通過毫伏計11得出測試結(jié)果，并由打印機13將熱電勢均勻性的測試結(jié)果打印在紀錄紙上，得出附圖4和附圖5。
附圖4為正極的被檢測鎢錸電偶絲熱電勢均勻性曲線圖。圖中，a1和a2分別為批號1和批號2被檢測鎢錸電偶絲熱電勢均勻性曲線。
附圖5為負極的被檢測鎢錸電偶絲熱電勢均勻性曲線圖。圖中，b1和b2分別為批號3和批號4被檢測鎢錸電偶絲熱電勢均勻性曲線。
從圖4、5中看出，OA1、OA3、OB1和O坐標值分別為批號1、批號2、批3和批4被檢測鎢錸電偶絲熱電熱均勻性的本底差，它們的實際不均勻性分別為批號1的實際不均勻性值為｜OA2-OA1｜=｜45-20｜=｜25｜(μv)批號2的實際不均勻性值為｜OA4-OA3｜=｜-35-(-15)｜=｜20｜(μv)批號3的實際不均勻性值為｜OB2-OB1｜=｜-35-(-18)｜=｜17｜(μv)批號4的實際不均勻性值為｜OB4-OB3｜=｜-12-(-8)｜=｜20｜(μv)表2列出了四個批號的被檢測電偶絲熱電勢均勻性與標準絲的偏差及不均勻性值。
表1實施例被檢測鎢錸電偶絲的牌號、規(guī)格等及測試條件 表2實施例被檢測鎢錸電偶絲熱電勢均勻性與標準絲的偏差及不均勻性值
權(quán)利要求
1.一種電偶絲材熱電勢均勻性連續(xù)檢測裝置，其特征在于[1]該裝置由傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和保護系統(tǒng)組成；[2]由放線裝置(1)、導(dǎo)輪(2、9、10)及收線裝置(17)組成傳動系統(tǒng)；[3]由加熱爐(3)、爐管(4)、延伸管(6)和溫控儀(5)組成加熱系統(tǒng)；[4]由毫伏計(11)、標準偶絲(18)、活動熱接點(15)、計數(shù)器(12)和打印機(13)組成測量系統(tǒng)；[5]由氣體源(7)、輸氣管(8)、進氣管(33)和出氣口(21)組成保護系統(tǒng)；[6]傳統(tǒng)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和測量系統(tǒng)通過被檢測電偶絲(19)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于延伸管(6)通過連接管(20)相接于爐管(4)的出口端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于被檢測偶絲(19)與活動熱接點(15)和毫伏計活動冷熱點(14)是行進中接觸相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于延伸管(6)與爐管(4)密封相連相通。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的裝置連續(xù)檢測電偶絲熱電勢均勻性的方法，其特征在于[1]被檢測電偶絲(19)由放線裝置(1)拉出，經(jīng)導(dǎo)輪(2)、絕緣管(22)、活動熱接點(15)、延伸管(6)、導(dǎo)輪(9、10)，進入毫伏計活動冷接點(14)，與標準偶絲(18)組成熱電偶回路;[2]保護氣體經(jīng)輸氣管(8)、進氣管(33)、延伸管(6)再進入爐管(4)，由出氣口(21)逸出;[3]通入保護氣體后，加熱爐(3)升溫;[4]被檢測偶絲(19)連續(xù)通過活動熱接點(15)和毫伏計活動冷接點(14)，即檢測是連續(xù)進行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于保護氣體運行方向與被檢測偶絲(19)的運行方向相反。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電偶絲材熱電勢均勻性連續(xù)檢測裝置及方法。該裝置由傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和保護系統(tǒng)組成。以標準電偶絲的熱端固定在爐內(nèi)的活動熱接點上，冷端接在毫伏計上；被檢測偶絲通過傳動系統(tǒng)，途經(jīng)爐內(nèi)的活動熱接點，另一端經(jīng)毫伏計的活動冷接點進入收線系統(tǒng)，與標準電偶絲形成熱電偶回路。由于活動冷、熱接點，既能使被測偶絲能順利通過，又保證與之有良好的接觸。這樣就能連續(xù)測試電偶絲的熱電勢。
文檔編號G01K15/00GK1112676SQ9411696
公開日1995年11月29日 申請日期1994年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月19日
發(fā)明者彭楷元 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院