硅鉬棒承受大沖擊電流時容易斷裂
在測試時,應先將放置高溫爐渣的柑禍預加熱到一定溫度后再放置于硅鉬爐內,嚴禁將冷柑鍋直接放入硅鉬棒加熱爐內。將柑禍放入后,需要加大工作電流,使爐內溫度較快的上升到測試需要的溫度。測桿以及測頭在定速控制電機的驅動下以一定的轉速勻速旋轉;這樣在柑禍和測頭之間的徑向距離上,待測高溫熔體內部將會出現速度梯度,于是在液體中便產生了內摩擦。而內摩擦作用在旋轉的內柱體上會產生一個切應力,測量這個切應力便可計算得到液體的粘度。該作用在內柱體上的切應力傳遞給彈性鋼絲,使鋼絲受到扭力而產生一個扭轉角必。顯然扭轉角與其受到的切應力是成正比的,也與液體粘度也是成正比的。鋼絲上連接了兩個上下位置的指針測試系統,這兩個測試系統可以測出上下指針通過光電感應管的時間差。扭轉角就是通過該時間差計算得出的。然后通過式(1.1)計算出粘度,式中K為粘度系數。
硅鉬爐的爐膛為內徑80mm,長 600mm的剛玉爐管,其內置石墨柑禍及底座;其外為高溫爐襯和優質保溫隔熱材料;外殼為雙層水冷鋼構;雙鉑銘熱電偶穿過底座置于石墨柑禍底部。爐體可以傾斜70。左右,便于熱電偶的拆裝。高溫爐的發熱體采用硅鉬棒,垂直安置于剛玉爐管與高溫爐襯之間,高溫帶有效長度為200mm。該高溫爐工作溫度最高可達到1700 ℃。加熱主電路采用晶閘管相控調壓電路,實現溫度控制。
在粘度測試系統研制過程中,硅鉬棒加熱爐的溫度控制系統是設計中的關鍵。熔體粘度同溫度存在著直接的聯系,特別是在高溫環境下,每一個溫度對應一個粘度,溫度出現很小的偏差就會引起很大的粘度偏差,因此裝置對溫度控制的精度有很高的要求。硅鉬棒加熱爐是典型的工業過程控制對象,溫度控制具有升溫單向性,大慣性,大滯后,系統特征參數時變性等特點。單一的控制很難實現高精度且快速的控制。硅鉬棒加熱爐其升溫、保溫是依靠雙向晶閘管交流調壓來調節加熱電流來實現的,降溫則是依靠環境自然冷卻。當其溫度一旦超調就很難用控制手段使其降溫。同時在進行溫度控制算法設計時還要考慮到硅鉬棒自身的特點。加熱元件硅鉬棒承受大沖擊電流時容易斷裂,硅鉬棒的電阻溫度系數比較大,其表面溫度在20-1700 ℃變化時,電阻率或電阻值變化可達到16倍。這種變化如同一個強干擾信號長時間作用在系統中。因此實現高效精確的硅鉬棒加熱爐溫度控制系統是評定測試裝置優劣的關鍵性因素之一。www.yagpc.com
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