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影像式烧结点试验仪操作说明
点击次数:65 发布时间:2019-05-22

一、概述

本仪器是用于测量造型材料的原砂、混合料和陶瓷原料烧结点温度、耐火度的一种高温、透射投影装置。它可使试验者在镜屏上清晰地看到试样在高温情况下,材料试样的体积收缩、膨胀纯化及完全球化的情况并得知各种情况发生时的相应温度。为生产选择材料提供依据,也可为科研、教学提供测试手段。广泛用于铸造、陶瓷、玻璃等行业及教学、科研部门。

二、技术参数

1、加热温度:可达1600℃。炉膛直径:30mm。

2、加热速度:0-15℃/min 可调。2.5小时可达1600℃,也可根据需要调节。程序控温,智能PID调解,控温精度:1 ℃

3、成像坐标可简易量化膨胀,收缩数据。

4、存储温度图像小间隔:1℃,可任意设定。

5、电源电压:220V±10%,2.5KW

6、仪器配有标准计算机接口,可与通用计算机相连,配自主开发的软件,所有试验可由计算机控制,操作方便易学。

7、图像处理软件具有图像存储、图像打印、界面接触角分析、收缩膨胀数据分析、历史数据查询等功能。

8、试样最大尺寸:Ф7×8mm

三、仪器的组成及简单原理

(一)仪器的组成:

本仪器是由光源、钼丝炉、投影装置、电气控制箱、制样器五部份组成。

1、采用12V30W光源灯泡发光经聚光镜片聚光,整个装置在三角形导轨上,根据需要可前后移动,聚光筒上下左右亦可进行调整。

2、加热采用钼丝为发热元件的管式电阻炉,用氩气保护发热元件不过快氧化,高炉温可达1600℃。升温速度可手动、自动调节,炉膛试验区温度梯度±15

3、投影部分:来自聚光镜的平行光线,通过炉膛,将炉膛内试样投影到投影部分的放大镜头上。经棱镜折射到平镜上来,再由平镜反射到乳白毛玻璃的镜屏上,试验人员从而可清晰地看到炉内试样随温度变化而产生的收缩、膨胀、钝化及完全球化的投影图像。

4、电气部分:采用温控仪进行控制,使其升温速度得到很好的保证,具体操作详见其使用说明书。

(二)仪器工艺

1、测定烧结温度:

①目测法:原沙颗粒在开始烧结时,表面及内部易熔成份熔融,颗粒间发生粘结现象,冷却后砂粒不再分开,表面光亮。据此确认为烧结点温度。

②图像收缩法:在高温时,由于原子运动引起的颗粒间接触处数量和质量的变化称为烧结,这导致了系统的致密和强固。此时伴有体积(或局部)的微小收缩。当图像出现收缩时,该温度即可确认为烧结起始温度。

2、测耐火度(熔融温度):当材料熔融时,物体已不能保持原来的形状,从而在该温度下轮廓形状发生了很大的变化,原来投影呈矩形状,直角钝化,由矩形变成半球形。当出现钝化,图形变圆时的温度即可确认为熔融温度或耐火度。

四、仪器的使用与调整

仪器出厂时,各部分已作调整,使用时只需按下列程序进行安装操作。

(一)仪器主体:

1、把投影装置、钼丝炉、聚光镜安装在三角形导轨上,使投影装置前端镜面、炉壳,钼丝炉与聚光镜筒三个部件通光部分在同一光轴线上,使光源能在投影屏上清楚地反映出一个亮圈,亮圈尺寸为50×50

2、因钼丝在高温下极易氧化,钼丝炉要采用惰性气体保护,该炉采用氩气保护。

在升温时,先要接通氩气,在开始的几十分钟里,将氩气流量计调至刻度40处,以后,可将流量减小至刻度20处一直将电炉温降至室温,都要使氩气接通。

为保证炉管内密封料不致烧损,升温时要接通钼丝炉两端冷却水,炉温达700之前,冷却水流量要少一些,7001600℃时,水流量要大一些,使水温能保持在室温50即可。

3、试样放置:升温前,将制样器作好的试样放在陶瓷片或铂片上,缓慢推入炉膛中心。当用目测方法测试烧结点时,只须将瓷片在需要的温度时徐徐推入炉膛中心即可。

4、将试样推入炉膛后,打开光源,使光源灯丝图像中心全部照在试样上,在投影屏上清晰现出试样投影像即可。

5、使用投影装置观察炉内试样时,在升温前可将电炉与光源、投影装置调正在一条光轴线上,以得到清晰的投影图像。也可使投影物镜筒沿筒作前后调正。在升温过程中就不要再调正,否则就使图像失去了对比依据。

①当出现偏左或偏右时,调正电炉升降,便可使图像停留在中间正确的位置。

②当出现偏上或偏下时,调正电炉的前后位置(与光轴垂直方向)转动小手柄便可使电炉移动,以便图像停在合适位置。

③当调正垂直手柄或前后移动小手柄后,灯光源也须作一些相应调正,以得到清晰的投影图像为适。

6、为保护炉管不受损,使用寿命不受影响,试验时须注意勿使试样掉进炉管。

(二)电气箱

1、接好电源、电炉、光源和热电偶等连线。

2、仪器的基本操作及温控仪参见相应的说明书。安装好仪器后,将温度控制器电源关闭,“自动——手动”转换开关打到“手动”,手动调节旋钮反时针方向旋到zai小,此时方可合上总电源。打开仪器电源开关,整机上电,顺时针方向慢慢旋动手动调节旋钮,使电炉电流10A左右预热五分钟,即可慢慢增加电流,提高升温速度,但zai大手动电流不超过24A。电炉发热材料为钼丝,温度电阻特性较差,在低温时应特别注意,钼丝电阻接近为零,很小的电压即会产生很大的电流,注意不要因过流而损坏可控硅及发热元件。随着温度的升高,电阻越来越大,需增大电压,才能维持相应电流。温度较高时,请注意电炉接通氩气及循环水,以保护钼丝及保温材料。亦可用温控仪控温,该表有“自动”及“手动”两种方式,请熟悉此仪表后再使用,使用前,先将最大输出功率H PL下调为零,再将下面的“手动——自动”开关切换至“自动”,将温控仪设定在手动输出方式,此时再增加最大输出功率H PL35左右,慢慢增加手动输出功率,手按住▲键数字会迅速增大,松开才有效,开机时宜点动增加,以免过流;在温度升到400700以后,可以转“自动”设定好相应的升温曲线及相关参数,将手动电流调至24A,观察此时的输出功率,将H PL下调至手动时的输出功率,此时即可转为自动升温过程中,如需修改参数,即可设定为暂定状态,待修改完再转为运动状态,如在停止状态修改参数则会从开头重新进入升温曲线,升温过程中如果升温速度跟踪不上,请加大输出功率H PL。实验结束后,请将最大输出功率H PL下调为零,将“自动——手动”开关转为“手动”,将手动调节旋钮反时针旋到最小,待温度降低到较低时,可以关闭气源、水源和电源。

3、在需要调整和观察试样的投影图像时,可按“光源”键,观察完后随即关掉光源。

4、试样作完后必须先将电流慢慢调至零,把电源开关拨至“关”位置(使控制箱恢复到开机前状态,以免下次通电时发生故障)再断电拉闸。

五、试样

试样为Ф6×8圆柱体,在制样器上作成,要求外表光洁,每次压缩的松紧程度一致。

六、安装、保养

1、仪器应安装在无震动清洁的水泥平台上,工作台高度应低于800

2、因仪器使用过程中,须用氩气瓶、冷却水,要考虑放置这些装置,不要用手接触摸镜片,必要擦拭时,要用光学镜片纸。

3、在试验中切勿使镜片受到急冷急热的冲击,否则易于损坏。

4、三角形底座隔一段时间需用机油擦拭一次,以防生锈。

5、发现炉子两端密封处有气体渗漏时,要及时更换密封材料并拧紧螺母。

6、观测图像的光源灯,只在观察后即关掉,以防灯座温度太高烧损。

7、电器控制箱的故障及排除方法:

①合上总电源后,总电源指示灯不亮,检查指示灯是否接触不良或烧坏,若没有坏,可查开关板保险,电源线是否接触良好。

②接通电源开关手动调节旋钮调至最大,电压、电流表均无指示时,检查RLS保险,可控硅管是否坏,主回路连线是否接触良好。

③主回路输出电压较低,手动调节旋钮调到最大还只有正常工作时的一半左右时,可能是可控硅管只有一只导通,应检查可控硅管。

七、技术文件、附件清单

1、瓷  片:              二片

2、产品说明书            一份

3、产品合格证            一份

4TCW-32说明书:       一份

5、橡皮管:一根 (用户根据实际情况剪成五根)

6、计算机:一套

7、用户应用程序:测试软件一套

8、串行接口线:一根(5左右)

9、串行接口:一只(RS232/485