摘 要: 測(cè)量和控制熱處理溫度的儀表也可用來測(cè)量真空爐的真空度，其工作原理是輸入的熱電勢(shì)與顯示的壓力值之間具有線性關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，這樣做是可行的。
眾所周知，溫度控制儀通常是用來測(cè)量和控制溫度的。隨著多功能集成化溫控表的發(fā)展，采用溫控儀測(cè)量真空度、壓力、電流、電壓等的情況越來越多。然而，如何檢定此類儀表是實(shí)踐中不可避免的問題。在查找現(xiàn)行的檢定規(guī)程后，沒有發(fā)現(xiàn)此類儀表檢定的可行方法。在實(shí)際生產(chǎn)中，我們運(yùn)用跨專業(yè)聯(lián)合的方法用這類儀表進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，該方法是切實(shí)可行的。本文以采用熱處理溫度控制儀測(cè)定真空爐的真空度為例，介紹此類儀表的檢定方法。
1 實(shí)際問題
在進(jìn)行真空熱處理時(shí)，由于輸入溫度控制儀信號(hào)是源于壓力變送器的電信號(hào)，流程如圖 1 所示，溫控表用于測(cè)真空度的檢定就不能采用傳統(tǒng)的壓力表試驗(yàn)臺(tái)。
我所精鑄鈦業(yè)公司因生產(chǎn)航空器零部件的需要購(gòu)置了真空退火爐，用于3 m ×1． 2 m 以下純鈦板真空退火。選用的是采用英國(guó)歐陸技術(shù)由北京四通工控技術(shù)公司生產(chǎn)的 3200 型溫控表，用來測(cè)量真空退火爐的真空度。設(shè)備驗(yàn)收時(shí)，要對(duì)配備的計(jì)量器具進(jìn)行檢定。當(dāng)檢定 3200 型溫控儀時(shí)，由于沒有判斷其是否合格標(biāo)準(zhǔn)，只能給出儀表輸入標(biāo)準(zhǔn)電壓和儀表顯示的測(cè)試結(jié)果，見表 1，據(jù)此出具測(cè)試報(bào)告。
然而，在隨后的 Nadcap guojia航空航天和國(guó)防承包商認(rèn)證審核中，專家提出，真空度是非常重要的熱處理工藝參數(shù)，需給出測(cè)量?jī)x表合格與否的結(jié)論及誤差值和修正值。
由于沒有檢定方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)，只能參照廠方提供的北京某計(jì)量科學(xué)研究院的儀表測(cè)試數(shù)據(jù)和JJG617-1996 數(shù)字顯示儀表檢定規(guī)程中的測(cè)試結(jié)果，見表 2。
對(duì)此多功能儀表，計(jì)量科學(xué)研究院按照溫控儀檢定，即輸入標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn)電壓值、儀表顯示溫度值，依據(jù)溫控儀檢定規(guī)程得出結(jié)果，出具校準(zhǔn)證書。而該儀表實(shí)際是用其拓展線性標(biāo)定功能來反映真空爐的真空度，顯然測(cè)試結(jié)果不能滿足使用要求。
2 分析思路
根據(jù)該控溫儀表的操作說明書，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝，在與儀表生產(chǎn)廠方取得聯(lián)系后，了解到壓力變送器傳送到儀表 10 ～ 50 mV 的熱電勢(shì)信號(hào)時(shí)，儀表顯示 0 ～ 100 kPa 壓力值是通過設(shè)置參數(shù)實(shí)現(xiàn)的。從 3200 系列儀表操作手冊(cè)后了解到此儀表有線性輸入標(biāo)定功能，輸入?yún)?shù)設(shè)置為 mV，輸入范圍為 －10 ～ 80 mV。該功能可使設(shè)置輸入的熱電勢(shì)信號(hào)與顯示讀數(shù)之間呈線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)儀表參數(shù)設(shè)置過程和熱處理工藝要求，對(duì)這臺(tái)溫控儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，其步驟如表 3 所示。
通過這一參數(shù)設(shè)置過程實(shí)現(xiàn)輸入儀表 10 ～50 mV，對(duì)應(yīng)顯示 0 ～ 100 kPa 線性關(guān)系，準(zhǔn)確數(shù)據(jù)如表 4 所示。該溫控儀就是基于這一原理反映爐內(nèi)的真空度。
如上所述，檢定標(biāo)準(zhǔn)問題已經(jīng)解決，但還有檢定方法問題。因?yàn)椴荒苁褂脡毫Ρ碓囼?yàn)臺(tái)，也不能采用溫控儀的檢定方法。
3 解決方案
通常計(jì)量檢定部門熱工檢定和力學(xué)檢定是分開進(jìn)行的，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備也互不關(guān)聯(lián)，要采用 3200 溫控儀測(cè)壓力值即真空度，不能在壓力表試驗(yàn)臺(tái)檢定，只能打破常規(guī)采用熱工和力學(xué)檢定部門結(jié)合的方法，用熱工檢定部標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 UJ33A 直流電位差計(jì)輸入標(biāo)準(zhǔn) mV 值，得出顯示值，見表 5。
對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)值得出誤差和修正值(表 6)。
根據(jù) JJG52-1999 壓力表檢定規(guī)程，儀表的精度等級(jí) 0． 25，分辨率 0． 1，量程 0 ～ 100 kPa，允許誤差是 ±0． 25 kPa。測(cè)試結(jié)果表明，檢定數(shù)據(jù)在允許誤差范圍內(nèi)，其余指標(biāo)按規(guī)程檢測(cè)。可見，用該溫控儀測(cè)定的真空度是合格的。
4 結(jié)論
用數(shù)顯溫控儀測(cè)量真空爐的真空度等參數(shù)時(shí)，要深入了解儀表的設(shè)計(jì)功能和工作原理，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作，嚴(yán)格遵守相應(yīng)的專業(yè)guojia檢定規(guī)程進(jìn)行。實(shí)踐證明，這種檢定方法是有效可行的，測(cè)量其他參數(shù)時(shí)也可以參照這一檢定方法進(jìn)行
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