温度是主要的热工参数之一,在工农业生产、国防和科研各部门,温度测量的重要性不言而喻。在实际生产和科学研究中既存在大量的共同性的测温问题,又有特殊的测温问题。本节将就温度测量技术中的共性间题进行剖析,并运用测温理论来解决实际的测温问题。温度测量仪表的广泛应用
钢水温度的测量
A概述
钢水测温的环境极为恶劣,所测温度都在1500℃以上,有时达到1750CC,吹氧时甚至高达2000 - 2500 90,而月.钢液还激烈搅动。中间罐钢水温度是决定连铸顺利与否的首要因素,它不仅影响铸坯质量及正常生产,而且对拉坯速度、正常浇注、二冷水量的调节起着重要作用。目前常用的测温方法有:
(1)快速热电偶问断测温。该方法需要铸5一10min人工测量一次,具有结构简单、响应速度快、准确度较高等特点,因而可进行快速测量。由于它的使用是一次性的,从而无须维修与保养。其缺点为劳动强度大、工作环境恶劣、操作人员容易因钢水飞溅而受伤。另外,快速热电偶的插人深度不同还会影响测温的准确性和稳定性。
(2)铂锗热电偶外加保护套管连续测温。
该方法具有如下优点:
1 )可实现连续准确的钢水温度测狱.提高产品质量和产量;
2)减轻工人劳动强度,改善工人操作环境,保证检测人员的**;
3)能及时采取措施避免操作失误.减少拉漏,提高生产率和成材率。 该方法的缺点是价格昂贵、测温费用过大,企业难以承受。其寿命长短主要取决于保护套管
(3)黑体空腔式钢水连续测温系统。该测温系统兼有接触式和非接触式两种温度计的优点,具有测量溢度准确、响应速度快、抗干扰能力强、安装使用方便等优点,*近几年已在国内冶金行业得到广泛应用。
R黑体空腔式钢水连续测温系统
传感器的结构
传感器主要由黑体空腔测量管、测温探头和附件三部分组成,其结构原理框图如图2-89 所示。(1)黑体空腔测量管。测量管是山内外套管组成的一端开口一端封闭的复合腔体。内管为测温管,用某种辐射特性稳定和具有镜一漫反射特性的材质制成,具有良好的抗氧化性能、较高的导热系数和材料发射率。测温管内壁形成黑体空腔,为提高腔体壁面材料发射率,应对材料进行粗糙加工,如常在其表面加工直线V形槽。外管为保护管,由耐高温、耐钢液冲刷、抗热震性好和导热性能好的材质制成,并外涂特制的防氧化涂层,以延长测量竹使用寿命。测溢管与保护套管之间为空气夹层。测温时将传感器插人到钢水中至少250mm,保护套管直接与钢水相接触,感知其温度,再传至测温探头。
(2)测温探头。由保护玻璃、光学透镜、光电探测器、信号传输线(光纤)、环境温度补偿电路及冷却风路等组成。它具有灵敏度高、响应速度快、由于发射率变化产生的测堡误差小和受水蒸气吸收影响小等优点。测量管腔体发出的热辐射经保护玻璃和光学透镜聚焦成像在硅光电池上,发生光电效应,产生与温度成一定关系的电压信号,此电压信号经光纤传至信号处理器。