摘要:要求 ±3℃,实际 ±15℃。问题不在元件,在炉膛结构。
上海某实验室,订购一台 1200℃ 实验炉,要求炉膛温度均匀性 ±3℃。
验收时实测:中心区 ±3℃,边缘区 ±15℃。
客户拒收。
炉膛是圆筒形,元件沿圆周布置,分三段控温。
测各段电阻:一致。
测各段电流:一致。
元件没问题。
三段热电偶,三段可控硅,独立控温。
测各段温度:中心段稳定,边缘段波动大。
控温系统有问题?
打开炉膛看:
问题:元件和炉管之间的间隙不均匀。
沿圆周测 8 个点,元件到炉管的距离:
偏差 9mm。
间隙大的地方,辐射热损失多,温度低;间隙小的地方,温度高。
1. 元件螺旋外径不一致(公差 ±1mm)
2. 炉管不是完全同心
3. 安装时没有居中调整
方案一:加均热套
在炉管和元件之间加一层不锈钢均热套,把辐射热均匀化。
成本:约 3,000 元
效果:温差降到 ±5℃
方案二:改结构
元件改成「笼式」布置,或者用陶瓷纤维固定,保证间隙一致。
成本:约 1.5 万
效果:温差降到 ±3℃
客户选了方案二。
一、均匀性要求高的炉子,结构比元件重要
元件再好,间隙不均就白搭。
二、元件公差要控制
螺旋外径公差 ±1mm,对小炉子来说影响很大。
三、安装要居中
小炉子的元件安装,要用定心工装。
均匀性要求 ±5℃ 以内的炉子,会建议客户用均热套或者笼式结构。元件公差可以做到 ±0.5mm。
奥兰特合金 180 6103 5177。