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材料相變分析儀操作說明

點擊次數(shù):2615     更新時間:2021-12-29

一、概述

    HF-PJ-14材料相變分析儀采用膨脹法是用于測定金屬材料、陶瓷、耐火材料以及其它固體材料,特別是剛玉、耐火材料、精鑄用型殼及型芯材料的熱膨脹系數(shù),臨界溫度以及相變分析。為工廠、科研院校檢測金屬材料、陶瓷、釉料及無機材料制品的性能及科研教學提供的測試手段。

二、技術參數(shù)

1、高爐溫:1400℃,冷卻曲線,高溫度1200

2、升溫速度:2.0小時可達最高溫度, 升溫可自動/手動調(diào)節(jié)

3、電源電壓:220V±10﹪,50HZ

4、大功耗≤3.5KW

5、膨脹值測量范圍及誤差:0--5㎜±0.1%

6、膨脹值指示方式:數(shù)字顯示

7、膨脹值測量分辨率:1um

三、儀器的組成及簡單原理

儀器由傳感器裝置、電阻爐、小車、基座、電器控制箱五部份組成。電爐升溫后爐膛內(nèi)的試樣發(fā)生膨脹,頂在試樣端部的測試桿產(chǎn)生與之等量的膨脹量(如果不計系統(tǒng)的熱變形量的話),這一膨脹量由電感位移傳感器及儀表精確測量出來,并由儀表顯示(也可直接由千分表指示出來)。為消除系統(tǒng)熱變形量對測試結(jié)果的影響,在計算中需加上相應的補償值才是試樣的真實膨脹值。

1、位移傳感裝置中的測試桿一端頂著試樣,一端連著位移傳感器的鐵芯。試樣的另一端頂在固定的試樣架檔板上。因而試樣在此端的自由度被限制了,所以試樣的膨脹將引起位移傳感器的鐵芯相應的位移。測試桿在導支套中移動。

2、采用高溫電阻絲、硅碳管、鉬絲等為發(fā)熱元件的管式電阻爐。為保證爐管密封材料不致燒損,水冷端蓋中通有冷卻水。的升、降、前、后轉(zhuǎn)動均為可調(diào)節(jié)。

3、試樣裝在試樣管中固定不動,進出爐膛靠移動爐膛來實現(xiàn)。這樣避免了試樣受到振動,爐膛裝在小車上,小車在基座導軌上移動。

4、電氣部分:電氣控制原理見附圖,電爐采用電阻爐。爐溫測定采用相應熱電偶及溫控儀。

四、使用與操作

儀器出廠時,各部分已作好調(diào)整。使用時只需要按下列程序操作:

1、將基座安放水平,調(diào)整電阻爐的位置,使爐膛與試樣管相對運動自如,要防止它們相互發(fā)生擦、碰現(xiàn)象。調(diào)整、移動電阻爐時一定要緩慢,以防損壞爐膛和試樣管。調(diào)好后將止動螺釘緊固好,將電阻爐固定在小車上。再調(diào)整定位腳在導軌上的位置,使小車靠住定位腳時,電阻爐端面至導支套端面距離為30㎜,然后固緊定位腳。這樣就能保證測試時試樣處于爐膛均溫區(qū)之中。

2、導支套之間須注入適量的機油(用粘度盡量小的潤滑油,以盡可能減少磨擦阻力)。注入測試桿端部兩小孔,使測試桿具有良好的隨動性。

3、當測試桿和試樣接觸后,膨脹值顯示可能不指示“零"位,此時可調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕,使儀表指示在“零"位。

4、檢查各部分的連線,確認各儀表性能正常。

5、電控箱:

1)按電氣接線圖接好電源、電爐和電偶等連接線。

2)升溫控制可仔細閱讀配套AI808P說明書,利用該控溫儀可手動、自動升溫,如要求速度較慢,可將輸出功率限在30左右,可減少程序升溫的超差,如速度跟蹤不上,可適當增大輸出功率。

3)隨著爐溫的升高,將試樣膨脹變形值,通過電感位移傳感器將其變化數(shù)值在儀表上指示,或直接在千分表上指示。量程在出廠前已調(diào)好,用戶一般不要調(diào)整。

4)儀器使用完畢,將各開關撥至原位,以免下次開機時造成誤動作而損壞儀器。

6、膨脹系數(shù)計算方法:

試樣升溫達到測試溫度后,根據(jù)記錄結(jié)果,按下式計算出試樣加熱至t℃時的線膨脹百分率和平均線膨脹系數(shù):

                           LtKt

線膨脹百分率計算公式:δ=———————×100

                              L

                            LtKt

平均線膨脹系數(shù)計算公式:α=——————

                             Ltto

兩公式中:L為試樣室溫時的長度(㎜);

Lt為試樣加熱至t℃時測得的線變量值(mm)(儀表示值),   Lt數(shù)值正負表示試樣的膨脹與負膨脹(收縮);

Kt為測試系統(tǒng)t℃時補償值(mm);

t為試樣加熱量溫度(℃);

t0為試樣加熱前的室溫(℃)。

儀器的補償值Kt需要用戶自己預先測定和計算。求補償值Kt方法是:1000℃以下用石英標樣;1000℃以上用高純剛玉標樣作試樣,進行升溫測試,儀表中數(shù)值包含了標樣、試樣管及測試桿的綜合膨脹值。而補償值Kt應只是試樣管及測試桿在相應溫度下的綜合膨脹值,所以應將標樣在相應溫度下的膨脹值,從膨脹量中扣除后,剩下的膨脹量即為儀器在相應溫度下的補償Kt。而標樣的膨脹系數(shù)為已知的話,則Kt可用下列公式求出。即已知α、LtL、tt0則:

Kt=Lt-α×L×(t-t0

石英標樣的膨脹系數(shù)取樣平均值0.55×10-6/℃;剛玉標樣的膨脹系數(shù)可在附錄表中查到。

例如:求1400℃時儀器補償值K1400,用剛玉標樣作試樣進行升溫測試,升溫前量得標樣長度L=50.1mm,室溫t0=20升溫至1400時,記錄△L1400=0.11㎜,在表一中查的1400℃時剛玉標樣的平均線膨脹系數(shù)α=8.623×10-6/℃將上述數(shù)值代入公式中

K1400=L1400-α×L140020

      =0.11-8.623×10-6× 50.1×(140020=0.408(㎜)

五、調(diào)整與校正

1、膨脹值數(shù)字顯示方式的調(diào)整與校正

①零點:膨脹值采用智能數(shù)字式儀表進行顯示,應將AI501顯示儀表按其說明調(diào)整好所需參數(shù)和量程。開啟儀表電源,并接好各線,所顯示不在“0"位,可通過調(diào)零旋鈕使其回到零點。

②量程校正:

2、升溫過程參數(shù)調(diào)整:

出廠時已對升溫過程各參數(shù)進行調(diào)整,并已鎖定。用戶若要改變,可以參閱AI518P儀表調(diào)校方法說明書。智能儀表相當于一程序給定器,調(diào)節(jié)參數(shù)可任意進行,用戶在使用中可以定期對參數(shù)進行標定。

六、試樣規(guī)范及制備

1、試樣尺寸

圓柱體Φ(610)×50mm

方形體(610)×(610)×50mm

2、試樣制備

①型殼材料試樣:用專用模具壓制蠟模,按型殼工藝涂掛試樣,                                                           脫蠟后在350400℃燒烤保溫一小時,去除殘余模料,隨爐冷卻。試樣如果需要進行焙燒,可免去烘烤。

②陶芯材料試樣:用專用模具壓制陶芯,按陶芯制工藝燒制試樣(300℃保溫2小時,500℃保溫1小時,900℃保溫1小時,最后升溫至1150℃保溫2小時,然后隨爐冷卻。)

③用戶可根據(jù)自己的工藝要求制作試樣。

七、安裝、保養(yǎng)

1、儀器應安裝在穩(wěn)定的基礎上,周圍無震動源,機械主機的工作臺高度應低于800㎜。

2、儀器使用過程中,須用氬氣瓶、冷卻水,因而要考慮裝置的擺放和連接。訂購的測溫在1000℃以下的儀器及專用儀器不需要氬氣保護。

3、試驗完畢后,應及時清潔儀器。

八、產(chǎn)品成套一覽表

規(guī)格

  

規(guī) 

單位

數(shù)量

 

機械主機


1

1000以上另配剛玉標樣壹只.用戶可按實際情況將橡皮管剪成六段

電 控 箱


1

 

石英標樣

Ф6×50

1

試樣檔板


2

試樣墊板


2

技術文件

產(chǎn)品說明書


1

控溫表說明書


1

產(chǎn)品合格證書


1


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