电阻炉的温度控制

　　电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热，从而对工件或物料加热的工业炉。它是利用电流通过电阻材料发生热能的加热炉。

电阻炉的炉温控制

　　1、炉温和零件温度

　　温度是热处理的一个Z主要的工艺参数，相对炉膛空间来讲，我们所在测量点测量的温度及其变化，就是电阻炉的炉温及其变化。

　　然而，在热处理中要测量和控制的应该是零件的温度，而不是炉温。但由于通常情况下测量零件温度有一定难度，以及其他方面的问题。因此在大多数情况下，尽管这两者概念不同，仍用炉温来表示零件温度。

　　2、炉温均匀度和零件温度的均匀性

　　炉温均匀度是指在试验温度下的加热稳定状态时，炉内的温度均匀程度。通常，它表示为：在规定的各个测温点上所测得的Zgao和Zdi温度，分别与在控温点上所测得的温度差。它与电阻炉的特性、炉壁温度、零件温度、炉壁与零件的黑度，零件相对炉壁的角度系数以及传热条件等因素有关。

　　零件在热处理时应该达到给定的工艺温度，并使各处温度均匀。零件温度均匀性，既包括同一炉零件的温度要一样，也包括每一个零件各处的温度要一样。

　　3、电阻炉的温度控制系统

　　电阻炉的温度控制系统主要由感温元件和与之相匹配的测温线路以及温度控制仪表构成。

　　电阻炉常用的感温元件有热电偶和热电阻，感温元件有时也称作一次仪表。它将温度转换成热电势，并通过二次仪表测量热电势来测定温度值。

　　热处理中常见的测温仪表有接触式和非接触式两大类，接触式仪表中应用Z广的是热电温度计。非接触式仪表主要包括各种辐射式温度计。

电阻炉温度的误差分析

　　电阻炉都是经过调试合格才会出厂，但由于受使用环境的因素或因使用温度点的不同，会产生一定的误差。就电阻炉热电偶和电阻炉显示仪表两大误差作详细分析：

　　电阻炉热电偶产生的误差分析：

　　热电偶是根据塞贝克效应来测量温度的。将两种不同材料的导体a、b连成闭合回路，如果使两个接点处于不同的温度t₀、t，则回路中就有电动势出现，称为热电势，这一现象称为热电效应。热电势是温度t0和t的函数，恒定接点温度t₀，则热电势是温度t的单值函数，只要测出热电势的大小，就可以得到被测温度t。热电偶产生误差的主要因素有:

　　1、热电偶不稳定性的影响：不稳定性就是指电阻炉热电偶的分度值随着使用时间和使用条件的不同而引起的变化。大多数情况下，它可能是不准确性的主要原因。影响不稳定性的因素有:热电极在高温下挥发、氧化、还原、脆化、结晶、玷污等。

　　2、不均匀性的影响：一般来说热电偶若是由均质导体制成的，则其热电势只与两端的温度有关，若热电极材料不是均匀的，且热电极又处于温度梯度场中，则热电偶会产生一个附加热电势，其大小取决于沿热电极长度的温度梯度分布状态、材料的不均匀形式和不均匀程度及热电极在温度场中所处的位置。

　　电阻炉显示仪表的误差分析：

　　显示仪表都有一定的精度等级，它说明了仪表在二次测量中允许误差的大小。其误差主要有以下几部分引起的:

　　1、非线性的影响：根据成型电阻炉热电偶的特性曲线可知，构成热电偶的两种不同材料的热电势与温度不成线性关系，有的曲率还比较大。因此，用热电偶测量温度，非线性校正也是很重要的，处理不当将带来误差。

　　2、冷端温度的影响：电阻炉热电偶所产生的热电势不仅与测量端的温度有关，而且与冷端的温度也有关系，只有当冷端温度恒定时，热电势才只与工作端的温度有关。大多数仪表都有冷端温度补偿作用，如果仪表工作的环境温度变化不大，对于冷端温度补偿所造成的误差可忽略不计，但当环境温度变化大时，因为仪表不可能对冷端温度完全补偿，那么同样会引入一定的误差。对于热电偶来说，由于在0~50℃范围内热电势小于3μv，可以不进行温度补偿。

　　3、电信号处理的影响：由电阻炉热电偶的分度表可以看出，热电偶输出的热电动势是很小的，要想实现更精确的测量，除了提高测量仪器的精密度外，还需加设外置放大电路，这也会引入误差。