热处理过程中的控制设备与计量与校准-1

热处理作为一种获得金属所需性能手段的历史起码有1000年了。当今汽车行业热处理过程通常需要在各种炉子中实现，其温度范围一般在150到1100℃之间。对于粉末冶金过程，所需温度会更高。

热处理过程中，对过程中的特性如温度、气氛等的控制，是实现热处理目的、获得所需材料性能的关键。

本文从以下几部分内容，对热处理过程中的设备和相应计量校准进行介绍。

1. 加热炉及控制设备基础
2. 控制设备的计量校准
3. SAT & TUS
4. CQI-9中对确认检查的频次要求

1. 加热炉与控制设备基础

不管什么热处理过程，热处理炉都需要对温度进行控制。早期的古老技术是由工匠根据目测钢铁火红程度来判断温度的。

如今的炉子大都带有显示具体测量值的控温仪器。如：

工业用热处理炉如：

• 箱式炉

• 连续炉

为了使炉子能加热到我们所需的温度，需要加热系统和温度控制系统。目前炉子加热系统有两种：

一种是电加热。

另一种是燃气加热。

• 温度控制设备

温度控制的感应器一般主要是热电偶。

温度控制仪表

PLC控制器作为热处理炉各个区域的温度控制设备也普遍使用。

• 气氛控制设备

碳势控制设备

氧探头

碳控仪

露点仪

• 气体流量控制

传统式

电子式

2. 控制设备的计量校准

• 热电偶的计量校准

国家或国际标准对热处理的计量都有严格的定义和要求。

对于基准级的热电偶，可有已知熔点的纯金属来计量。低等级的热电偶可以通过计量炉，参考高等级热电偶来计量。

计量所用标准炉参考如下形式：

计量条件及要求：

1. 要有一到两个参考热电偶（通常高等级的标准热电偶）来测量热源

2. 热源设备（标准炉子）

3.参考读数仪表的精度相同

4.计量温度点应与热电偶使用温度接近

计量控制和记录用的热电偶，参考热电偶和仪器必须至少具有二级标准精度分类。

“热电偶校准报告”的输出是--参考设备校准后的热电偶提供的温度下产生的电压。然后，将该电压与参考表中此类热电偶的电压进行比较，与标称值的差异即是校准精度，根据该精度选择使用级别。

例如：

N型热电偶在温度为1000℃下，冷端温度为0°C时，电动势为36.230mV±50μV。

根据ITS-90表，N型热电偶在1000°C下的标称值为36.256mV。

36.230到36.256的差异为26μV=-0.7℃。

-0.7°C即是该热电偶在1000°C下相对于参考电动势的BIAS。

对于单个热电偶，这样的计量既费时又昂贵。因此，标准允许对最长300米的热电偶电缆对进行“批量计量”，然后将其切成要求的长度，并固定到最终的热电偶和保护管上。

不建议对低等级的热电偶（例如常见的K型）进行重新校准，定期更换是更好、也是更便宜的方案，并且在CQI-9中是强制性要求的。具体要求可参见第3.1章热电偶中CQI-9中的表3.1.1。

续。。。。