Температура в муфельній печі: способи вимірювання

Температура в муфельній печі: способи вимірювання


Муфельні печі - нагрівальне обладнання, за допомогою якого можна плавити метали, обпалювати кераміку, проводити лабораторні дослідження і багато інших. Муфельні установки вважаються одними з найнадійніших і доступних печей. Застосовують їх не тільки у великій промисловості, а й на невеликих приватних підприємствах. Сьогодні муфельні печі користуються високим попитом і у людей, які займаються обробкою кераміки в якості хобі.

Рано чи пізно перед керамистом, чи він з великим стажем або новачок, стає питання про вимірювання температури всередині муфельної печі. Завдання непросте адже, незважаючи на велику кількість існуючих варіантів застосовуваних безліч років виявлені показники часто говорять не про температуру в самій установці, а про те, яке термічне навантаження може прийняти на себе той чи інший матеріал. Детальніше про методики обчислення температурних значень всередині муфельної установки розповімо далі.

1. Визначення температурного накалу за кольором черепка

Хоч спосіб і є самим маловитратними, але це не говорить про його простоту. Температура в даному випадку визначається за кольором розпеченої кераміки, що знаходиться в пічній установці. Маючи за плечима великий досвід, зробити це не так і складно, але новачкам доведеться проявити велику уважність. Приклади відповідності кольору кераміки певній температурі в печі представлені нижче.


Температура в муфельной печи: способы измерения. Цвет черепка


2. Вимірювання за рахунок пірометричних конусів (піроскопа)

Під поняттям пірометричний конус мається на увазі пірамідка з керамічної сировини, яка при певному температурному впливі стає м'якою і втрачає свою форму. Кожному конусу привласнений свій номер і кожен з них розрахований на певні значення температури, після яких настає процес руйнування.


Температура в муфельной печи: способы измерения. Кольца PTCR


Пірамідки слід викласти на спеціальні підкладки, матеріал яких більш тугоплавкий, ніж кераміка. Зазвичай в якості підкладок використовують шамот. Установка пірамід проводиться на глибину близько 3-4 міліметрів.

Для точності даних в піч поміщають три види пірамідок - посередині ставлять ту, температура в печі для якої є робочою, з одного боку розміщують конус, розрахований на більш низькі термічні значення, а з іншого на більш високі. Піроскоп, для якого підібрана температура, що вважається робочою, повинен нахилитися через деякий час і дістати підкладки. Пірамідка з характерними нижчими цифрами температурної обробки повинна «лягти» на підкладку повністю, а та, яка розрахована на більш високі показники - трохи нахилитися. Спостереження за станом пірамідок проводять через оглядове вікно, після того як робочий конус торкнувся поверхні підкладки, процес нагрівання зупиняють.

Вимірювання температури всередині муфельної печі за рахунок пірометричних конусів - найпоширеніший метод. Але, по суті, таким чином виміряти точні значення накалу печі неможливо. Цей метод більше розрахований на те, скільки тепла здатний прийняти конкретний піроскоп.

Як приклад наведемо ситуацію, коли в печі розігрітій до 1050 ° С конус №105 не падає, а якщо підвищити температуру до 1030 ° С і витримати певний відрізок часу конус почне плавиться і природно «лягати» на підкладку. Термічні властивості піроскопа близькі до температурних характеристик кераміки. Саме тому зазначений метод має велике поширення серед керамістів.

3. Температурні кільця


Температура в муфельной печи: способы измерения. Пирометр


Застосування температурних кілець PTCR відноситься до вдосконаленої методики використання піроскопа. Як і в ситуації з конусами температурні кільця дозволяють визначити кількість тепла, яке здатне поглинути, але показники в даному випадку характеризуються більш високою точністю. В процесі нагрівання кільця зменшують свій розмір, і вимір їх діаметра мікрометрів після проведеного випалу дає можливість отримані величини перевести в температуру. Залежно від діапазону температур використовують температурні кільця з маркуванням:

  • PTCR HTH/HTL: 1,450-1,750 °C
  • PTCR MTH/MTL: 1,340-1,520 °C 
  • PTCR STH/STL: 1,130-1,450 °C 
  • PTCR LTH/LTL: 970-1,250 °C 
  • PTCR ETH/ETL: 850-1,100 °C 
  • PTCR UTH: 660-900 °C 
  • PTCR ZTH: 560-600 °C 

Точні значення відповідності діаметра кілець і температури для кілець PTCR STH і LTH можна переглянути в таблиці нижче.



Але, варто врахувати, що такий спосіб не доцільним в разі, коли необхідно отримати значення температури безпосередньо в процесі роботи печі. Скорочення кілець відбувається повільно, і визначити неозброєним поглядом їх практично неможливо.

4. Пірометр


Температура в муфельной печи: способы измерения. Пирометр


За допомогою пірометра температуру в печі можна вимірювати дистанційно. Якщо направити пірометр на об'єкт вимірювання за кілька секунд на його циферблаті висвітиться необхідна інформація.

Пірометри, розроблені для визначення надвисоких температур задоволення недешеве, тому часто їх можна зустріти тільки на великих підприємствах що займаються випалюванням.

5. Термопара

Застосування термопари для визначення температур в муфельних печах досить старий і надійний метод. По суті, термопара являє собою два дроти, що складаються зі спеціальних сплавів, які між собою зварені.

В процесі безпосередньої експлуатації при температурних вимірах на кінці термопари виробляється електричний струм, і чим вище термічна складова в печі, тим більше мілівольт на виході. За допомогою спеціального пристрою мілівольти можна виміряти і перевести їх в температурний еквівалент.

Термопар існує чимала кількість, і поділяють їх за вмістом сплавів. Для використання конкретно в муфельних печах часто використовують термопару типу К в складі якої знаходяться сплав хромель-алюмель. За допомогою такого пристосування можна проводити замірювання температур аж до значень в 1300 ° С. Цікаво, що чим товще дріт, тим довше прослужить термопара в умовах високотемпературної роботи.

Для вимірювання термічних значень всередині муфельній печі за рахунок термопари можна використовувати масу спеціально розроблених пристосувань.


Температура в муфельной печи: способы измерения. Термопара


Мультиметри, наприклад, є ще одним доступним варіантом - в них відразу закладена функція визначення температури за допомогою термопари типу К, і часто перетворювач йде в комплекті з мультиметром. Правда ТХА, що пропонована разом з мультиметром, дуже тонка і при високотемпературному навантаженні швидко виходить з ладу.

До ще одного з найпоширеніших типів термопар відносять пристрої S-типу, що складаються з платинородій-платини. Цей тип перетворювача значно дорожче сплаву з хромель-алюмелю, але зате значно довше прослужить при високотемпературному навантаженні аж до 1600 ° С. Зазвичай таку термопару випускають в захисному кожусі.

Термічний перетворювач ТПП, також як і термопара з сплавів хромель-алюмель, можна приєднувати до електронного вимірювального регулятору температури. За допомогою такого пристрою можна визначати поточні значення температури і управляти муфельній піччю за допомогою програми, яку задав користувач.

Перетворювач ТХА також можна під'єднати до контролера, але за умови достатньої довжини дротів. Якщо проводки закороткі, то можна вдатися до використання термокомпенсаціонних проводів. За правилами подовжуючі дроти повинні складатися з того ж матеріалу, що і термопара, але меншого діаметра. Щоб підключити платинову термопару можна взяти звичайний мідний дріт.

При підключенні термопари до контролера і подальшої подачі живлення на нього можна визначати поточні значення температури в муфельній печі. А якщо одночасно з цією системою використовувати який-небудь елемент управління, то цілком можливо управляти випалюванням за допомогою автоматичної програми і виділити додатковий час для творчих робіт.

Компанія «ТЕН24» пропонує виготовлення муфельних печей за індивідуальним кресленням. Ваша піч, замовлена ​​у нас, буде мати всі параметрами, про які ви і не могли мріяти при перегляді стандартних пічних установок. Ми проведемо повний розрахунок всіх критеріїв і швидко виконаємо замовлення на вищому рівні. Продукція «ТЕН24» має гарантійні терміни експлуатації. Всі заявлені характеристики обладнання будуть відповідати дійсним параметрам. У нас також можна замовляти термопари для визначення температур всередині муфельних печей під час їх роботи. Доставка здійснюється по всій території України. Замовте дзвінок і ми зв'яжемося з вами найближчим часом.




Рекомендуємо використовувати наступні типи нагрівачів та обладнання:

Дивитися усі статі


.