在機械熱加工領域,溫度的測試與控制技術對于保證產(chǎn)品的質(zhì)量至關重要。隨著技術的進步,國內(nèi)溫度測控設備的制造水平有了明顯的進步,一些廠家形成了自己的產(chǎn)品特點和優(yōu)勢。如今,日益提高的質(zhì)量要求對于相應的測溫技術與設備提出了更高要求,國內(nèi)廠家做好準備了嗎?為此一大把網(wǎng)站采訪了溫度儀表專業(yè)協(xié)會宋平副理事長。
一大把網(wǎng)站:首先,請您主要介紹一下溫度測控技術的最新進展?
宋平:溫度是一個重要的物理量,在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中,諸如溫度、壓力、流量、物位和轉(zhuǎn)速等物理量都必須進行嚴格的測量和控制。各物理量中的溫度量為最多,估計占總量的50%以上,所以溫度測量是一項重大的課題。隨著微電子及計算機技術的發(fā)展,檢測儀表(二次儀表)已經(jīng)得到迅速發(fā)展。如國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)顯儀表精度達千分之一,可靠性6萬小時,浪涌、射頻、靜放電及脈沖群等EMC指標達三級以上,達到國外同等產(chǎn)品水平。
而相比之下,傳感器的發(fā)展比較緩慢,有許多問題需要研究與解決。目前新型溫度傳感器主要有以下幾種類型。
一大把網(wǎng)站:熱處理、鑄造、鍛壓等行業(yè)的工況環(huán)境比較惡劣,對于溫度控制儀表的測試精度和可靠性要求很高。目前,國內(nèi)外測溫儀器儀表生產(chǎn)廠家在這方面做得如何?能否滿足實際的需要?還存在哪些問題?
宋平:我國熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法國家標準(GB/T9452——2003)明確規(guī)定了熱處理爐按保溫精度(爐溫均勻性)分六類。其中控溫指示精度、記錄儀表精度要求,以及熱處理爐有效加熱區(qū)的測定周期和儀表檢定周期在標準中都有明確的規(guī)定。
對于熱處理爐有效加熱區(qū)測溫系統(tǒng)的標準,遵照現(xiàn)行的國家標準只能對測溫系統(tǒng)各個元件分別進行檢定。但采用分立元件法檢定熱處理用測溫系統(tǒng)的誤差無法滿足熱處理行業(yè)大部分工藝要求。因此若工廠購入的熱電偶未經(jīng)檢定就直接使用,會使分散性很大,所測數(shù)據(jù)不可靠,不能用于指導生產(chǎn)。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,應采用現(xiàn)場在線整體校準測溫系統(tǒng)。
一大把網(wǎng)站:采用先進的測溫標準對于熱處理爐的性能的保證至關重要。目前,我國熱處理爐有效加熱區(qū)測定的方法主要參照標準是哪些?有何特點?
宋平:我國熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法的主要參照標準之一,為美國汽車工程師學會(SAE)的高溫測溫規(guī)范(AMS2750C),該規(guī)范包括了溫度傳感器、儀表、熱處理設備、系統(tǒng)準確度和溫場均勻性的測試。
美國對零件熱處理爐和原料熱處理爐都有嚴格的技術要求。實踐證明,只有對測溫準確度嚴格要求,才能保證滿足熱處理行業(yè)對工藝溫度的要求。
一大把網(wǎng)站:先進測溫技術和儀器的應用,對控制和提高產(chǎn)品質(zhì)量至關重要。熱處理、鑄造、鍛造生產(chǎn)企業(yè)如何根據(jù)企業(yè)實際情況配置相關設備,在這方面您有哪些建議?
宋平:在美國國家能源部、金屬學會、熱處理學會制定的2020年設想和遠期目標——美國熱處理技術發(fā)展路線圖(HeatTreamentTechnologe-Roadmap),要求消耗減少80%,生產(chǎn)成本降低75%,熱處理爐壽命提高10倍,熱處理爐價格降低50%,熱處理生產(chǎn)環(huán)境污染為0等。
我國GB/T9452-2003熱處理爐有效加熱區(qū)域測定方法參考國內(nèi)外相關標準,其主要參照之一就是AMS2750C。這就要求我們做好以下工作:
(1)齊全與完善資料:AMS2750D,AMS2750C以及美國材料和實驗學會等有關熱電偶方面的技術資料。
(2)相應的的接插件。在執(zhí)行AMS2750D時是在爐子生產(chǎn)停頓下進行的盡可能快的檢測,這是SAT(系統(tǒng)準確度測試)和TUS(溫度均勻性測試)測量應注意的。
(3)符合AMS2750D的校準。我們可提供國家認可實驗室校準的熱電偶,按AMS2750D要求,校準點間隔<140℃,將示值誤差以修正值辦法處理,提高系統(tǒng)的準確度;爐溫均勻性,要求熱電偶一致。
(4)解決耐高溫鎧裝熱電偶的材料問題。
一大把網(wǎng)站:隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加快,國際元器件采購渠道的拓展,為我國測控設備生產(chǎn)企業(yè)同國外企業(yè)競爭創(chuàng)造了很好的條件。目前,在競爭中國內(nèi)企業(yè)所處的地位怎樣?在自主創(chuàng)新方面國內(nèi)企業(yè)做得如何?
宋平:元器件采購渠道的通暢,以及特殊領域如核電站專用測溫儀表等,為國內(nèi)產(chǎn)品的設計與生產(chǎn)提供了極大的便利,縮小了與國外先進產(chǎn)品的距離,這在二次儀表方面尤為突出。目前國內(nèi)測控設備生產(chǎn)企業(yè)所用的集成電路如放大器、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPU、控制芯片等還是大量依靠進口,這也在一定程度上制約了國內(nèi)產(chǎn)品的發(fā)展。但現(xiàn)在一個好的跡象就是國家有關部委和集團已給予了高度的重視,并采取了相應的措施。國內(nèi)通信與計算機領域的元器件發(fā)展迅速就是一個很好的佐證。
一大把網(wǎng)站:請您展望一下熱工檢測與控制技術未來的發(fā)展趨勢?
宋平:作為一名僅僅從事溫度儀表設計與生產(chǎn)企業(yè)的科研人員,對于熱工檢測與控制技術未來的發(fā)展趨勢,實在不敢妄下推測,但有一點我堅信,我們正努力的追趕并縮小與先進國家產(chǎn)品的差距。
目前,國家、地方政府與上級集團給予相關企業(yè)極大的支持,投入了大量的資金用于技術開發(fā)與設備改造。例如,上海自動化儀表股份有限公司從2006年到目前為止,僅核電儀表的研制費用就投入了數(shù)千萬元,并取得了良好的經(jīng)濟效果。為此,相信通過業(yè)界的共同努力,我國的熱工檢測與控制技術必將獲得快速發(fā)展。