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箱式电阻炉校准问题研究及解决方法

箱式电阻炉是以电为能源，在某一规定时间内，电流通过加热元件产

生热量，其传热方式为辐射、传导、对流等，是使炉料间接得到加热的设备。

箱式电阻炉具有体积小、升温快、热损小、均匀性好、维修方便、使用安全

等优点。目前，广泛应用于学校、科研机构、企业等机构的化学分析、物理

测定、金属件热处理、产品退火、高温灭菌等方而。常见的有小型箱式电阻

炉、程控炉、台车箱式电阻炉、工业退火炉等。

随着科学技术的不断发展，产品日趋更新，社会对质量品质的要求在

不断提升，因此企业对生产的源头把控也日益重视。在很多生产领域会接触

到热处理的生产工艺，其中最常见的热处理设备就是箱式电阻炉。为了让设

备能够持续有效的运行且保持良好的性能，箱式电阻炉的计量工作就显得尤

为重要，计量过程中遇到的一些问题也有待注意。

1箱式电阻炉测量的技术要求

（2）测量依据:JJF1376-2012《箱式电阻炉校准规范》。

（

2）测量方法：比较法。依据箱式炉的校准规范733要求，容积

不大于0.15m3箱式炉布置5支传感器（热电偶），分别位于测温区的中心

点（作为监控点）和前下左、前上右、及后上左、后下右四个端角；容积大

0.15m398

于箱式炉布置支传感器，支分别位于测温区的八个端角，［支

（作为监控点）位于距控温热电偶测量端延伸方向不超过150mm处。

（

3）I

标准器及主要配套设备：不低于工作用级的廉金属热电偶，

II0.02

或不低于工作用级的贵金属热电偶；不低于级的测温仪表；寄生电

势不大于2小/的转换开关。

2箱式电阻炉校准中的问题

JJF1376-2012《箱式电阻炉校准规范》已实施超过3年，在实际测量

中，主要遇到如下问题。

2.1传感器布置的可操作性

对炉温均匀性木就偏大的大型电阻炉要求布置9支传感器是科学合理

的，大型电阻炉的炉门本就兼有放置试样的装料架/车的功能,而且一般为多

段控温模式，可以通过炉身的控温热电偶插孔和炉门间隙布置测量用传感

器。而小型箱式电阻炉大部分为一段控温模式，只使用一支控温热电偶，且

插孔较小，一般不超过lcm,部分箱式炉的炉门留有观察窗，即直径lcm左

右以可旋转金属片遮挡的小孔。现在使用越来越多的一体式陶瓷纤维马弗

炉，控温热电偶与插孔紧密贴合且无观察窗。把测温架置于箱式电阻炉内，

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炉底的控温热电偶插孔仅够布置〜支热电偶，不论是通过炉身的观察窗，

还是炉门间隙布置热电偶，关闭炉门时都会拉动测量端使热电偶位置发生变

化，热电偶从电阻炉的炉门的缝隙进入测温区，会导致炉门封闭不严，这些

因素都会影响测量结果的准确性；关闭炉门后会使热电偶弯曲，使热电偶容

易损坏，增加测量成木。所以，布置5支热电偶进行测量的方法在目前的情

况下可操作性不足。

2.2测温架的适用性

规范7.3.3要求•设计测温架”。由于很多箱式电阻炉的电加热丝都裸

露在外，在加热过程中，不能与所使用的热电偶相接触，因为热电偶外部的

金属层会导电，轻则损坏标准器，重则箱式电阻炉发生故障或人员触电，导

致安全事故。在实际工作中，测量用的廉金属热电偶大部分材质较硬，无法

随意弯曲，使其与电阻炉的电加热丝接触的可能性加大；而贵金属热电偶为

了避免被污染，必须使用瓷管而不能使用双孔绝缘瓷珠使偶丝裸露在外。这

就使得测量用传感器测量端无法固定于测温架并将参考端引出炉外。

2.3校准步骤的低效性

规范7.3.4要求“校准通常在空载状态下进行。热电偶参考端引出炉

外，依标记序号分别通过转换开关与测量仪表连接。关闭炉门，通电升温，

将箱式炉的控温仪表按需要设定温度值。当炉温达到校准温度，并处于热稳

定状