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          材料臨界溫度及連續冷卻曲線測試分析儀操作說明
          發布時間:2020-04-07   點擊次數:980次

          材料臨界溫度及連續冷卻曲線測試分析儀操作說明

          、概述

          材料相變分析儀采用膨脹法是用于測定金屬材料、陶瓷、耐火材料以及其它固體材料,特別是剛玉、耐火材料、精鑄用型殼及型芯材料的熱膨脹系數,臨界溫度以及相變分析。為工廠、科研院校檢測金屬材料、陶瓷、釉料及無機材料制品的性能及科研教學提供*的測試手段。

           

          二、技術參數

          1、高爐溫:1000,冷卻曲線高溫度1000

          2、升溫速度:高100/min(室溫1000),降溫速率:在通液氧環境條件下:從1000℃降100℃,平均30/S,(從700100℃,平均50/S);在常溫冷卻氣體環境下:從1000100℃,平均20/S(與氣體壓力有關)

          3、電源電壓:220V±10,50HZ

          4、大功耗≤6KW ,加熱方式:遠紅外加熱方式

          5、膨脹值測量范圍及誤差:0--5±0.1%

          6、膨脹值指示方式:數字顯示

          7、膨脹值測量分辨率:1um

          三、儀器的組成及簡單原理

          儀器由傳感器裝置、電阻爐、小車、基座、電器控制箱五部份組成。電爐升溫后爐膛內的試樣發生膨脹,頂在試樣端部的測試桿產生與之等量的膨脹量(如果不計系統的熱變形量的話),這膨脹量由電感位移傳感器及儀表測量出來,并由儀表顯示(也可直接由千分表指示出來)。為消除系統熱變形量對測試結果的影響,在計算中需加上相應的補償值才是試樣的真實膨脹值。

          1、位移傳感裝置中的測試桿端頂著試樣,端連著位移傳感器的鐵芯。試樣的另端頂在固定的試樣架檔板上。因而試樣在此端的自由度被限制了,所以試樣的膨脹將引起位移傳感器的鐵芯相應的位移。測試桿在導支套中移動。

          2、采用紅外鍍鈦燈管反射的管式爐。為保證爐管密封材料不致燒損,水冷端蓋中通有冷卻水。

          3、試樣裝在試樣管中固定不動,進出爐膛靠移動爐膛來實現。這樣避免了試樣受到振動,爐膛裝在小車上,小車在基座導軌上移動。

          4、電氣部分:電氣控制原理見附圖,電爐采用紅外鍍鈦燈管反射爐。爐溫測定采用相應熱電偶及溫控儀。

           

          四、使用與操作

          儀器出廠時,各部分已作好調整。使用時只需要按下列程序操作:

          1、將基座安放水平,調整電爐的位置,使爐膛與試樣管相對運動自如,要防止它們相互發生擦、碰現象。調整、移動電阻爐時定要緩慢,以防損壞爐膛和試樣管。調好后將止動螺釘緊固好,將電爐固定在小車上。再調整定位腳在導軌上的位置,使小車靠住定位腳時,電爐端面導支套端面距離約為30,然后固緊定位腳。這樣就能保證測試時試樣處于爐膛均溫區之中。

          2、導支套之間須注入適量的機油(用粘度盡量小的潤滑油,以盡可能減少磨擦阻力)。注入測試桿端部兩小孔,使測試桿具有良好的隨動性。

          3、當測試桿和試樣接觸后,膨脹值顯示可能不指示“零”位,此時可調節微調旋鈕,使儀表指示在“零”位。

          4、檢查各部分的連線,確認各儀表性能正常。

          5、電控箱:

          1)按電氣接線圖接好電源、電爐和電偶等連接線。

          2)升溫控制可仔細閱讀配套AI708說明書,利用該控溫儀可手動、自動升溫,如要求速度較慢,可將輸出功率限在30左右,可減少程序升溫的超差,如速度跟蹤不上,可適當增大輸出功率。

          3)隨著爐溫的升高,將試樣膨脹變形值,通過電感位移傳感器將其變化數值在儀表上指示,或直接在千分表上指示。量程在出廠前已調好,用戶般不要調整。

          4)儀器使用完畢,將各開關撥原位,以免下次開機時造成誤動作而損壞儀器。

          6、膨脹系數計算方法:

          試樣升溫達到測試溫度后,根據記錄結果,按下式計算出試樣加熱t℃時的線膨脹百分率和平均線膨脹系數:

                                                                LtKt  

          線膨脹百分率計算公式:δ=———————×100

                                                                       L

                                                                  LtKt

          平均線膨脹系數計算公式:α=——————

                                          Ltto

          兩公式中:L為試樣室溫時的長度();

          Lt為試樣加熱t℃時測得的線變量值(mm)(儀表示值),   Lt數值正負表示試樣的膨脹與負膨脹(收縮);

          Kt為測試系統t℃時補償值(mm);

          t為試樣加熱量溫度(℃);

          t0為試樣加熱前的室溫(℃)。

          儀器的補償值Kt需要用戶自己預先測定和計算。求補償值Kt方法是:1000以下用石英標樣;1000以上用高純剛玉標樣作試樣,進行升溫測試,儀表中數值包含了標樣、試樣管及測試桿的綜合膨脹值。而補償值Kt應只是試樣管及測試桿在相應溫度下的綜合膨脹值,所以應將標樣在相應溫度下的膨脹值,從膨脹量中扣除后,剩下的膨脹量即為儀器在相應溫度下的補償Kt。而標樣的膨脹系數為已知的話,則Kt可用下列公式求出。即已知α、Lt、L、t、t0則:

          Kt=Lt-α×L×(t-t0

          石英標樣的膨脹系數取樣平均值0.55×10-6/℃;剛玉標樣的膨脹系數可在附錄表中查到。

          例如:求1400時儀器補償值K1400,用剛玉標樣作試樣進行升溫測試,升溫前量得標樣長度L=50.1mm,室溫t0=20升溫1400,記錄△L1400=0.11,在表中查的1400時剛玉標樣的平均線膨脹系數α=8.623×10-6/℃將上述數值代入公式中

          K1400=L1400-α×L140020

                =0.11-8.623×10-6× 50.1×(140020=0.408(㎜

           

          五、調整與校正

          1、膨脹值數字顯示方式的調整與校正

          ①零點:膨脹值采用智能數字式儀表進行顯示,應將AI501顯示儀表按其說明調整好所需參數和量程。開啟儀表電源,并接好各線,所顯示不在“0”位,可通過調零旋鈕使其回到零點。

          ②量程校正:

          2、升溫過程參數調整:

          出廠時已對升溫過程各參數進行調整,并已鎖定。用戶若要改變,可以參閱AI810P儀表調校方法說明書。智能儀表相當于程序給定器,調節參數可任意進行,用戶在使用中可以定期對參數進行標定。

          六、試樣規范及制備

          1、試樣尺寸

          圓柱體Φ610)×50mm)方形體(610)×(610)×50mm

          2、試樣制備

          ①型殼材料試樣:用模具壓制蠟模,按型殼工藝涂掛試樣,                                                           脫蠟后在350400℃燒烤保溫小時,去除殘余模料,隨爐冷卻。試樣如果需要進行焙燒,可免去烘烤。

          ②陶芯材料試樣:用模具壓制陶芯,按陶芯制工藝燒制試樣(300保溫2小時,500保溫1小時,900保溫1小時,后升溫1150保溫2小時,然后隨爐冷卻。)

          ③用戶可根據自己的工藝要求制作試樣。

           

          七、安裝、保養

          1、儀器應安裝在穩定的基礎上,周圍無震動源,機械主機的工作臺高度應低于800。

          2、儀器使用過程中,須用氬氣瓶、冷卻水,因而要考慮裝置的擺放和連接。用戶訂購的測溫在1000以下的儀器及儀器不需要氬氣保護。

          3、試驗完畢后,應及時清潔儀器。

           

          八、產品成套覽表

          規格

            

           

          單位

          數量

           

          機械主機

           

          1

          1000以上另配剛玉標樣壹只.用戶可按實際情況將橡皮管剪成六段

           

          1

          石英標樣

          Ф8×50

          1

          技術文件

          產品說明書

           

          1

          控溫表說明書

          AI708P

          1

          產品合格證書

           

          1

           

          九、高純剛玉標樣線膨脹系數

          溫度(℃)

          線膨脹系數(1/℃)

          溫度(℃)

          線膨脹系數(1/℃)

          室溫20

          9.12×10-6

          900

          6.546×10-6

          100

          9.18×10-6

          1000

          6.508×10-6

          200

          7.28×10-6

          1100

          7.28×10-6

          300

          7.92×10-6

          1200

          7.352×10-6

          400

          7.88×10-6

          1300

          7.537×10-6

          500

          7.042×10-6

          1400

          7.607×10-6

          600

          6.742×10-6

          1500

          7.828×10-6

          700

          6.72×10-6

          1600

          8.253×10-6

          800

          6.64×10-6

          1700

          8.325×10-6

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