測溫錐

測溫錐

測溫錐(測溫三角錐)是一種高精度陶瓷燒成溫度指示器。因為測溫錐(測溫三角錐)可以確定什麼時候燒制已經完全、或者窯爐是否提供了足夠的熱量保證陶瓷的熟化、或者窯爐中是否存在溫度的差異、或者在燒制過程中是否有問題。

簡介

陶瓷產品生產中需要精確有效的溫度測量,但多數測量手段或工具在時間和空間上均受到限制。測溫錐常用的測溫三角錐有兩種:賽格爾錐和奧頓錐。

賽格爾錐是德國人H·賽格爾在1885年創製的,並從1886年開始使用。第一次世界大戰以後,英國、法國和美國以賽格爾的一系列錐為基礎,分頭開始製造並予以出售。

奧頓錐

奧頓錐(Orton)的起源要追溯到1896年Edward Orton Jr. 博士建立Orton公司。Orton博士是一個致力於研究陶瓷工藝發展與套用的科學家,1894年,他被任命為俄亥俄州立大學陶瓷工程學院院長,該學院亦是全美第一所專門的陶瓷工程學院。Orton博士意識到陶瓷企業需要經過校準的可視設備來測量陶瓷產品加熱過程中的熱量轉移,以確定樣品的成熟度。為了滿足這個要求,他設計了一系列 測溫錐(測溫三角錐),並且建立了公司專門生產測溫錐(測溫三角錐)產品。儘管後來熱電偶和電子溫控系統發展很快,Orton的測溫錐(測溫三角錐)產品仍然是世界範圍內最重要的溫度控制和溫度監測重要部件。Orton測溫錐的有效溫度範圍為565℃-2015℃,是由超過100種成分精心調製而成的,成分類似於陶瓷成分。實踐證明,Orton測溫錐的測溫精度為2℃以內。

意義

1. 測溫錐(測溫三角錐)的等效溫度是在恆定的燒結溫度下燒制的時間綜合值。不同號的測溫錐(測溫三角錐)有不同的恆定的等效溫度。直接反映在錐體的彎曲程度上。特別注意:測溫錐(測溫三角錐)的等效溫度不是單一的溫度值,也不是單一的時間值 ,是溫度和時間的組合。

2. 測溫錐能有效地用來指示燒制產品正確的等效溫度;監測窯爐中各部位(產品周圍)溫度的差別;具有直觀性和記憶性;能為燒結產品等效溫度的控制以及品質分析和提高提供依據;可為產品燒制過程工藝保留依據。是用來監測窯爐燒結陶瓷產品、電瓷產品、耐火材料時效溫度的最直觀指示器。

3. 需要燒制的產品,按照其本身材料特性需要有不同的燒制溫度和時間。在燒制某一產品時就需要一個恆定的燒制等效溫度。它會有一個範圍,這個範圍是由要燒制材料的等效溫度特性來確定的,而測溫錐(測溫三角錐)正是用來指示出這個範圍的。任何燒結過程都能找到相應測溫錐(測溫三角錐)來指示。一旦確定,任何偏離這個範圍的燒制過程都會由測溫錐(測溫三角錐)永久地記錄下來。

4. 隨著現代科技發展,對溫度監測的手段越來越多越來越先進,例如熱電偶,但是它們之間是有差別的。對於燒制溫度而言,點與空間有差別;對於燒制過程而言,瞬間與全時段有差別。現代窯爐配以高科技檢測儀器要燒制出更好的產品,測溫錐(測溫三角錐)是不可缺少的。

工業用途

工業用途的測溫錐(測溫三角錐):

在世界範圍內廣泛套用於窯爐的測溫錐(測溫三角錐)保證用戶的窯爐的燒制過程在自己的控制中,測溫錐(測溫三角錐)測定了燒制過程,是溫度和時間的綜合效應。測溫錐(測溫三角錐)為用戶提供了燒制過程的直觀保證,確保燒制過程每一天都一致。儘量減小廢料、保證最大的產出以及確保最大的利潤,是我們追求的目標,Orton的測溫錐(測溫三角錐)能幫助你達到目標 。

使用

在使用中,當窯爐放置產品時標準測溫錐(測溫三角錐)被放置在產品旁邊;如果測溫錐(測溫三角錐)測量的目的是測量頂部-底部、邊緣-邊緣之間的溫度差,因此 測溫錐(測溫三角錐)必須放置在整個窯爐車上。如果溫度是均勻的,目的是每一車、每一爐的比較,必須將測溫錐(測溫三角錐)放置在窯爐車的同一位置;燒制結束後,測量 測溫錐(測溫三角錐)彎曲的角度。比較好的方法是測溫錐(測溫三角錐)的彎曲角度要大於20°、但必須小於100°。對於大部分的質量控制來說,測溫錐(測溫三角錐)彎曲角度的測量得到的溫度偏差在5℃以內,是足夠了。Orton提供的表格可以將彎曲角度轉化為 溫度。應該注意以下幾點:

用戶在選擇適合自己窯爐的測溫錐(測溫三角錐)時一定要事先經過試驗來找出適合本窯爐的測溫錐(測溫三角錐)。

測溫錐(測溫三角錐)的錐號越大其彎倒時效溫度就越高,從安全使用要求來規定,每次放置3個相鄰錐號為一組,中間錐號為窯爐要求燒結的時效溫度。

燒結完成時,測溫錐(測溫三角錐)的直觀反映為:低號測溫錐(測溫三角錐)全彎倒為警戒;中間號測溫錐(測溫三角錐)彎倒90度左右(可以自定)為測定時效溫度;高號 測溫錐(測溫三角錐)略彎為指示。

表示方法

測溫錐(測溫三角錐)是由100多種成分精心配置的錐體,測溫錐(測溫三角錐)在一個相對小的溫度區間內彎曲,最終的彎曲位置是測溫錐(測溫三角錐)吸收的熱量的量度。我們通常用測溫錐(測溫三角錐)的號作為測溫錐(測溫三角錐)的熱度表示,最低的測溫錐(測溫三角錐)號為O22、而最高熱度的測溫錐(測溫三角錐)則是42號,測溫錐(測溫三角錐)的最初號碼為1至20號,O放在號碼的前面表示溫度較低,因此比O1測溫錐(測溫三角錐)溫度低的測溫錐(測溫三角錐)是O2,這樣一直到O22。

測溫錐的彎曲

溫度和時間以及氣氛會影響測溫錐(測溫三角錐)的最終彎曲位置。當然溫度是一個主要因素,我們所指的溫度是時效溫度,因為實際的燒制條件是變化的,採用Orton提供的圖示並且知道升溫速率,可以根據 測溫錐(測溫三角錐)的最終彎曲位置確定時效溫度。Orton帶底座的測溫錐(測溫三角錐)彎曲角度的標準偏差為2.4°,相當於溫度的標準偏差僅為2℃。

套用舉例

測溫錐(測溫三角錐)評價窯爐

大部分的窯爐的頂部和底部之間是有溫度差異的,溫度差異的大小依賴於窯爐的設計、加熱電阻的使用年限、窯爐中陶瓷製品的放置和分布。一般來說,窯爐有較大的溫度差異,把測溫錐(測溫三角錐)放置在底部、中部和頂部的架上來測定在燒制過程中到底有多少溫度差異,燒制後,仔細觀察測溫錐(測溫三角錐)的情況:如果在底部的支架上,導錐只是彎曲了一半說明陶瓷燒制的溫度偏低了半個熱度;如果頂部架上的導錐彎曲了一半,說明燒制過程偏高了半個熱度,頂部和底部的測溫錐(測溫三角錐)卻是存在溫度差異。如果你發現了差異,改變陶瓷製品的放置方式來減小這種溫度差異,增加一個向下的通風也會平衡窯爐內的溫度。

檢查“窯爐看管器”(Kiln Sitter)的性能

當小號測溫錐(測溫三角錐)在感測棒下方受到足夠熱量並完全彎曲時,“窯爐看管器”會切斷窯爐的電源。測溫錐(測溫三角錐)的彎曲是由於感測棒的重力作用所致,由於“窯爐看管器”中的測溫錐(測溫三角錐)放置在窯爐牆(靠近加熱元件),受到的熱量比證據測溫錐(測溫三角錐)高,可以更早切斷窯爐電源的,在“窯爐看管器”附近採用使用3-測溫錐(測溫三角錐)系統來測定“窯爐看管器”和窯爐架之間的差異。

檢查溫控儀的性能

電子溫控儀將窯爐溫度升到所需的溫度,溫控儀測試溫度通過埋在耐火牆中的熱電偶得到的。帶底座的證據測溫錐(測溫三角錐)可以確認溫控儀是否控制正確。將測溫錐(測溫三角錐)放置在熱電偶附近,燒制結束後,檢查測溫錐(測溫三角錐)是否完全地彎曲了。Orton保證了溫控儀,無論如何,我們還是建議用戶在每一次的燒制過程中放置一個測溫錐(測溫三角錐)確保窯爐達到所需的溫度。溫控儀依賴於溫度的正確測量以及合適的升溫程式,大部分溫控儀採用K型熱電偶,有可能不能給出一個正確的溫度值,而且在使用後較長時候後,會發生變化。

帶底座的證據測溫錐(測溫三角錐)

Orton向用戶推薦帶底座的證據 測溫錐(測溫三角錐),因為帶底座的測溫錐(測溫三角錐)使用方便,測試的重複性好。許多用戶在每次燒制時都只使用帶底座的測溫錐(測溫三角錐)來檢驗窯爐的變化,可以不必使用3-測溫錐(測溫三角錐)的系統來檢查窯爐中的溫度變化,當窯爐中的一半的 測溫錐(測溫三角錐)表現出不同時,表明窯爐出現問題,需要解決。這樣的話,可以將及時解決問題以避免更大的問題。測溫錐(測溫三角錐)是監測窯爐的最簡單、最經濟的方法。

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