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箱式實驗電爐校準方式

2019年11月05日 14:07 來源：鄭州安晟科學儀器有限公司

箱式實驗電爐校準方式箱式實驗電爐（以下簡稱箱式爐）由爐體和控制器組成，兩者也可組合為一體，爐體一般為臺式。其加熱元件采用電熱合金制成。爐殼采用經(jīng)處理（外表面噴涂耐熱防護漆）的鋼板，爐襯選擇能滿足箱式爐性能要求的耐熱材料。箱式爐是應(yīng)用在煤炭、電力、石化、軍工、冶金及涉煤等行業(yè)的實驗設(shè)備。尤其是煤炭、電力行業(yè)使用該設(shè)備用量大、頻次高，因此，對箱式爐的校準尤為重要?，F(xiàn)行的檢測技術(shù)文獻是國家標準，但操作繁瑣，有些計算也不夠合理，本文進行了相關(guān)實驗和校準方法的研究，下面分幾個方面談一談箱式爐的校準方法及計算。
1、箱式實驗電爐工作區(qū)的確定
校準箱式爐首先確定爐子的工作區(qū)，一是用“爐膛尺寸”作為設(shè)計參數(shù)；二是采用被校準客戶提供的“工作區(qū)尺寸”確定工作區(qū)，如下圖（實線部分）示意的尺寸。
2、測溫點的確定
根據(jù)箱式爐工作區(qū)的尺寸，設(shè)計測溫架的大小，確定 5 個測溫點，1 個監(jiān)控點。將 5 個測溫點分別位于工作區(qū)的中心點和前下左、前上右及后上左、后下右 4 個端角上（如上圖 1、2、3、4、5 點）。監(jiān)控點位于控溫熱電偶端點延伸方向不超過 150mm 處的工作區(qū)內(nèi)，如果中心點距控溫熱電偶測量點延伸方向不超過 150mm，中心點視為監(jiān)控點。
3、溫度校準裝置的選擇
溫度校準裝置由測量儀器、熱電偶及配套設(shè)備等組成，所引入的擴展不確定度，應(yīng)符合對被校箱式爐爐溫均勻度的校準要求（即不確定度值不大于爐溫均勻度值的 1/ 3）。
4、校準過程
校準通常在空爐情況下進行。校準前將檢測熱電偶測量端固定在測溫架的各個測溫點（如上圖 1、2、3、4、5）位置上，做好標記。然后，將測溫架裝入爐內(nèi)，熱電偶參考端引出爐外，依標記序號分別通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與測量儀器連接。關(guān)閉爐門，送電升溫，將箱式爐的控溫儀表設(shè)定到所要求的校準溫度。
當爐溫達到校準溫度，穩(wěn)定后開始讀數(shù)。在 60min內(nèi)，每隔 3min 記錄監(jiān)控點、各個測溫點和控溫儀表顯示的溫度一次，共測試 20 次。每一次記錄監(jiān)控點、各個測溫點和控溫儀表顯示的溫度應(yīng)在 1min 內(nèi)完成。
5、計算
（1）爐溫均勻度
在 60min 內(nèi)工作區(qū)規(guī)定的各個測溫點上，測得的大、小實際溫度分別與監(jiān)控點實際溫度之差，按（2）、（3）公式計算，可求得爐溫均勻度。式中：△t+ 、△t－—爐溫均勻度，℃；tpn—測量儀器測得各個測溫點實際溫度，℃；m—測量次數(shù)；ti—某測溫點的瞬時溫度值，℃；t 修 j—溫度校準裝置的修；公式（）求得的各測溫點實際溫度的大正值，℃ pmax—1值，℃；tpmin—公式（1）求得的各測溫點實際溫度的小值，℃；tp—公式（1）求得的監(jiān)控點的實際溫度，℃。
（2）爐溫穩(wěn)定度
測量儀器在監(jiān)控點上測得的大、小溫度值與平均值之差，按（4）、（5）公式計算，可求得爐溫穩(wěn)定度。
δ+=th- tp（4）
δ- =tl- tp（5）
式中：δ+ 、δ- —爐溫穩(wěn)定度，℃；
tp—求得的監(jiān)控點溫度讀數(shù)的算術(shù)平均值，℃；th—監(jiān)控點測得的大于 tp 的大值，℃；tl—監(jiān)控點測得的小于 tp 的小值，℃。
爐溫穩(wěn)定度的計算與 GB/ T10066.4- 2004中的計算不一致。根據(jù)實驗和參照相關(guān)的技術(shù)文獻，本文所述更為合理，能反映爐子的穩(wěn)定程度和波動方向 上述和（2）校準的內(nèi)容，是判斷箱式爐合格與否的關(guān)鍵內(nèi)容。
為了更好地校準箱式爐，應(yīng)采用既合理又易行的校準方法，以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要，確保校準結(jié)果的準確，推動我國箱式爐的生產(chǎn)、校準行業(yè)和能源計量的發(fā)展。（作者單位：遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，沈陽市法庫計量測試所，中國有色（沈陽）冶金機械有限公司）

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