一种真空炉炉温均匀性检测装置的设计

一种真空炉炉温均匀性检测装置的设计

贵州航天计量测试技术研究所

摘要:温度是计量检测和生活中使用最广泛的参数之一,可以说涵盖了各种领域。常规的真空炉炉温均匀性检测方法对传感器损坏大、拆卸安装困难、操作繁琐,不利于现场检测工作的进行。而本文设计的测试装置具有温度传感器安装快捷、高效以及高真空状态下密封不漏气的特点。它包括热电偶馈入装置部分、法兰盘底座部分和固定底座和馈入装置的卡箍。其特征在于:卡箍固定好底座和馈入装置后,通过旋钮馈入装置的螺帽,螺帽抵押馈入装置中的圆柱体硅橡胶,硅橡胶经过挤压变形达到检测炉温均匀性时铠装热电偶和法兰盘之间密封不漏气。使用该装置能够达到检测真空炉高真空状态下的炉温均匀性时不漏气,避免在高温下炉膛氧化变形、变色破坏炉内部件。大大减少了检测真空炉时安装温度传感器的时间,该馈入装置的铠装热电偶也可以在保证其性能的条件下重复使用,降低了检测真空炉的成本。

主题词:真空炉炉温均匀性检测装置;热电偶馈入装置部分;法兰盘底座部分;馈入装置的卡箍;密封不漏气。

引言

温度与人们的生活息息相关,在工业、农业、生产、生活等领域中,都需要对温度进行测量和控制。在计量工作中,温度计量占有重要地位,方便快捷的测试方法和测试设备可以使工作事半功倍。比如真空炉炉温均匀性检测的过程中,测试点的位置布放在真空炉炉膛有效加热区的三个平面上,简称上、中、下三层,根据有效加热区的大小来判断布点数量。按照常规的方法进行传感器布点需要进行真空炉原装密封板的拆卸,再将打好孔的法兰盘安装上去将热电偶一根一根从法兰盘孔中穿入固定在炉膛的测温架上,最后用真空泥将细孔进行密封,该方法平均检测一台真空炉需要40分钟的安装时间,在检测多台真空炉的情况下,该方法需要花费大量时间做准备工作,大大降低了工作效率。同时,常规的方法对传感器损坏大、拆卸安装困难、操作繁琐,不利于现场检测工作的进行。因此,本文设计的测试装置具有较好的发展与应用前景。

1系统组成与硬件设计方案

真空炉炉温均匀性检测馈入装置包含:热电偶馈入装置部分、法兰盘底座部分和固定底座和馈入装置的卡箍。真空炉炉温均匀性检测馈入装置设计方案总体设计方案如图1所示。

1.1热电偶馈入装置部分模块的设计

热电偶馈入装置部分由铠装热电偶、带外螺纹的固定螺丝、带内螺纹的螺帽、带打孔的抵压片以及带打孔的圆柱体硅橡胶构成(打孔大小和数量根据实际情况而定)。带外螺纹的固定螺丝内放入硅橡胶和抵压片,热电偶从他们的孔洞中穿过,将带内螺纹的螺帽对准螺丝扭紧,在扭紧的过程中螺帽不断的挤压抵压片,使硅橡胶变形,从而热电偶与硅橡胶之间的空隙变小,达到密封的效果。

1.2法兰盘底座部分模块的设计

法兰盘底座部分由开孔的真空炉密封板和连接馈入装置的底座构成,底座焊接在开孔的密封板上,底座和馈入装置之间加上橡胶垫圈,用卡箍进行固定。底座主要作用是把馈入装置和炉体进行连接,检测时候便于热电偶的馈入。

法兰盘底座部分结构图如图2所示

1.3卡箍和密封板模块设计

使用真空炉炉温均匀性检测馈入装置只需要将底座上的密封板取下,用卡箍将底座和馈入装置固定,将热电偶布在测温架上关闭炉门即可抽真空检测炉温均匀性。测试完毕后取下馈入装置,用卡箍将底座和密封板进行固定,结束检测工作。卡箍主要起连接固定的作用,密封板主要用于炉温均匀性检测完成后对真空炉底座进行密封。

2装置使用方法

真空炉炉温均匀性检测馈入装置见图2,图4是法兰盘底座部分以及固定底座和馈入装置的卡箍,将开孔的法兰盘底座和真空炉用螺丝固定好,底座和馈入装置用卡箍固定。馈入装置和底座固定好后,将热电偶依次从螺帽、抵压片、硅橡胶、抵压片、底座中穿入,热电偶绑定在炉膛内的测温架上。然后将螺帽和螺母对接扭紧,扭紧的过程中螺帽的抵压端抵压抵压片和垫片,圆柱形的硅橡胶在垫片和抵压片之间产生形变使热电偶和硅橡胶之间的空隙变小,使炉膛内部和外界空气隔绝开,达到密封的效果。密封完成后开始检测炉子,检测完成后拆卸掉馈入装置,把热电偶从炉膛内取出,将密封板和底座用卡箍固定恢复炉子正常工作状态。图1为本次设计的总体结构示意图。

3总结

本温介绍了真空炉炉温均匀性检测馈入装置,整套装置由热电偶馈入装置部分、法兰盘底座部分和固定底座和馈入装置的卡箍构成。将带内螺纹的螺帽对准螺丝扭紧,在扭紧的过程中螺帽不断的挤压抵压片,使硅橡胶变形,从而热电偶与硅橡胶之间的空隙变小,达到密封的效果。整套装置简单轻巧,经济实用,大大的解决了传统检测真空炉安装温度传感器时引起的抽真空漏气、效率低下、传感器损坏大、操作繁琐等问题。

参考文献

[1]预抽真空炉的应用.陈先咏.工业炉,2003,(1):21-24.

[2]真空淬火炉温度均匀性的研究.张闪庆:第六届全国真空炉热处理年会论文集,1995,(6):92-96.

[3]真空淬火炉温度均匀性的研究.张建国.第六届全国真空炉热处理年会论文集,1995,(6):15-21.

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