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    材料相变分析仪操作说明
    发布时间:2021-12-29   点击次数:945次

    一、概述

        HF-PJ-14材料相变分析仪采用膨胀法是用于测定金属材料、陶瓷、耐火材料以及其它固体材料,特别是刚玉、耐火材料、精铸用型壳及型芯材料的热膨胀系数,临界温度以及相变分析。为工厂、科研院校检测金属材料、陶瓷、釉料及无机材料制品的性能及科研教学提供的测试手段。

    二、技术参数

    1、高炉温:1400℃,冷却曲线,高温度1200

    2、升温速度:2.0小时可达最高温度, 升温可自动/手动调节

    3、电源电压:220V±10﹪,50HZ

    4、大功耗≤3.5KW

    5、膨胀值测量范围及误差:0--5㎜±0.1%

    6、膨胀值指示方式:数字显示

    7、膨胀值测量分辨率:1um

    三、仪器的组成及简单原理

    仪器由传感器装置、电阻炉、小车、基座、电器控制箱五部份组成。电炉升温后炉膛内的试样发生膨胀,顶在试样端部的测试杆产生与之等量的膨胀量(如果不计系统的热变形量的话),这一膨胀量由电感位移传感器及仪表精确测量出来,并由仪表显示(也可直接由千分表指示出来)。为消除系统热变形量对测试结果的影响,在计算中需加上相应的补偿值才是试样的真实膨胀值。

    1、位移传感装置中的测试杆一端顶着试样,一端连着位移传感器的铁芯。试样的另一端顶在固定的试样架档板上。因而试样在此端的自由度被限制了,所以试样的膨胀将引起位移传感器的铁芯相应的位移。测试杆在导支套中移动。

    2、采用高温电阻丝、硅碳管、钼丝等为发热元件的管式电阻炉。为保证炉管密封材料不致烧损,水冷端盖中通有冷却水。的升、降、前、后转动均为可调节。

    3、试样装在试样管中固定不动,进出炉膛靠移动炉膛来实现。这样避免了试样受到振动,炉膛装在小车上,小车在基座导轨上移动。

    4、电气部分:电气控制原理见附图,电炉采用电阻炉。炉温测定采用相应热电偶及温控仪。

    四、使用与操作

    仪器出厂时,各部分已作好调整。使用时只需要按下列程序操作:

    1、将基座安放水平,调整电阻炉的位置,使炉膛与试样管相对运动自如,要防止它们相互发生擦、碰现象。调整、移动电阻炉时一定要缓慢,以防损坏炉膛和试样管。调好后将止动螺钉紧固好,将电阻炉固定在小车上。再调整定位脚在导轨上的位置,使小车靠住定位脚时,电阻炉端面至导支套端面距离为30㎜,然后固紧定位脚。这样就能保证测试时试样处于炉膛均温区之中。

    2、导支套之间须注入适量的机油(用粘度尽量小的润滑油,以尽可能减少磨擦阻力)。注入测试杆端部两小孔,使测试杆具有良好的随动性。

    3、当测试杆和试样接触后,膨胀值显示可能不指示“零"位,此时可调节微调旋钮,使仪表指示在“零"位。

    4、检查各部分的连线,确认各仪表性能正常。

    5、电控箱:

    1)按电气接线图接好电源、电炉和电偶等连接线。

    2)升温控制可仔细阅读配套AI808P说明书,利用该控温仪可手动、自动升温,如要求速度较慢,可将输出功率限在30左右,可减少程序升温的超差,如速度跟踪不上,可适当增大输出功率。

    3)随着炉温的升高,将试样膨胀变形值,通过电感位移传感器将其变化数值在仪表上指示,或直接在千分表上指示。量程在出厂前已调好,用户一般不要调整。

    4)仪器使用完毕,将各开关拨至原位,以免下次开机时造成误动作而损坏仪器。

    6、膨胀系数计算方法:

    试样升温达到测试温度后,根据记录结果,按下式计算出试样加热至t℃时的线膨胀百分率和平均线膨胀系数:

                               LtKt

    线膨胀百分率计算公式:δ=———————×100

                                  L

                                LtKt

    平均线膨胀系数计算公式:α=——————

                                 Ltto

    两公式中:L为试样室温时的长度(㎜);

    Lt为试样加热至t℃时测得的线变量值(mm)(仪表示值),   Lt数值正负表示试样的膨胀与负膨胀(收缩);

    Kt为测试系统t℃时补偿值(mm);

    t为试样加热量温度(℃);

    t0为试样加热前的室温(℃)。

    仪器的补偿值Kt需要用户自己预先测定和计算。求补偿值Kt方法是:1000℃以下用石英标样;1000℃以上用高纯刚玉标样作试样,进行升温测试,仪表中数值包含了标样、试样管及测试杆的综合膨胀值。而补偿值Kt应只是试样管及测试杆在相应温度下的综合膨胀值,所以应将标样在相应温度下的膨胀值,从膨胀量中扣除后,剩下的膨胀量即为仪器在相应温度下的补偿Kt。而标样的膨胀系数为已知的话,则Kt可用下列公式求出。即已知αLtLtt0则:

    Kt=Lt-α×L×(t-t0

    石英标样的膨胀系数取样平均值0.55×10-6/℃;刚玉标样的膨胀系数可在附录表中查到。

    例如:求1400℃时仪器补偿值K1400,用刚玉标样作试样进行升温测试,升温前量得标样长度L=50.1mm,室温t0=20升温至1400时,记录△L1400=0.11㎜,在表一中查的1400℃时刚玉标样的平均线膨胀系数α=8.623×10-6/℃将上述数值代入公式中

    K1400=L1400-α×L140020

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

    五、调整与校正

    1、膨胀值数字显示方式的调整与校正

    ①零点:膨胀值采用智能数字式仪表进行显示,应将AI501显示仪表按其说明调整好所需参数和量程。开启仪表电源,并接好各线,所显示不在“0"位,可通过调零旋钮使其回到零点。

    ②量程校正:

    2、升温过程参数调整:

    出厂时已对升温过程各参数进行调整,并已锁定。用户若要改变,可以参阅AI518P仪表调校方法说明书。智能仪表相当于一程序给定器,调节参数可任意进行,用户在使用中可以定期对参数进行标定。

    六、试样规范及制备

    1、试样尺寸

    圆柱体Φ(610)×50mm

    方形体(610)×(610)×50mm

    2、试样制备

    ①型壳材料试样:用专用模具压制蜡模,按型壳工艺涂挂试样,                                                           脱蜡后在350400℃烧烤保温一小时,去除残余模料,随炉冷却。试样如果需要进行焙烧,可免去烘烤。

    ②陶芯材料试样:用专用模具压制陶芯,按陶芯制工艺烧制试样(300℃保温2小时,500℃保温1小时,900℃保温1小时,最后升温至1150℃保温2小时,然后随炉冷却。)

    ③用户可根据自己的工艺要求制作试样。

    七、安装、保养

    1、仪器应安装在稳定的基础上,周围无震动源,机械主机的工作台高度应低于800㎜。

    2、仪器使用过程中,须用氩气瓶、冷却水,因而要考虑装置的摆放和连接。订购的测温在1000℃以下的仪器及专用仪器不需要氩气保护。

    3、试验完毕后,应及时清洁仪器。

    八、产品成套一览表

    规格

      

     

    单位

    数量

     

    机械主机


    1

    1000以上另配刚玉标样壹只.用户可按实际情况将橡皮管剪成六段

    电 控 箱


    1

     

    石英标样

    Ф6×50

    1

    试样档板


    2

    试样垫板


    2

    技术文件

    产品说明书


    1

    控温表说明书


    1

    产品合格证书


    1


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