实验一高温电阻炉的制作及恒温带测定
高温管式电阻炉的工作原理 电阻炉工作原理
高温管式电阻炉的工作原理电阻炉工作原理试验室用高温管式电阻炉，具有完美的性能设计，安全，牢靠。
管式电阻炉供试验室、工矿企业、科研单位进行化学分析、物理鉴定、加热时用。
管式电阻炉仪器特点：1.最高温度1000℃,1200℃。
2.接受真空成型工艺技术，电炉丝镶嵌在陶瓷纤维炉膛的内表面，一次成型的炉膛内胆，防止受到挥发物的污染，特别的绝热设计，炉壳外表面温度低。
3.电炉丝设置在炉膛内的四周，特别的炉丝表面处理防腐技术。
4.炉管接受氧化铝炉管（1000℃），可选择刚玉炉管。
5.可控硅掌控，PID参数自整定功能，手动/自动无干扰切换功能，可编程30个时段,可充分连续恒不冷不热控温要求。
具有开门自动断电保护设计，具有超温报警功能，具有内置参数密码掌控功能。
6.升温速度为10—30℃/min，升温速度快，空炉能耗小，节能50％以上。
7.控温精度高，显示精度±1℃；冲温值小于3℃，温度均匀性±6℃。
8.多种安全防护设计，安全性能好，使用寿命长9.外形设计，结构简单，美观大方。
高温管式电炉工作原理：热电偶将炉温变化成电压信号后，加在微电脑温度掌控调整仪上。
调整仪将此信号与程控设定相比较，输出一个可调信号。
再用可调信号掌控触发器，再有触发器触发调压器，达到调整电炉电压和电炉温度的目的。
额外配置（选配）：1.选配一般刚玉管和99刚玉管2.选配安装调试、培训注：炉管尺寸可以依据客户要求定制高温管式电阻炉广泛用于陶瓷、冶金、电子、玻璃、化工、机械、耐火材料、新材料开发、特种材料、建材等领域。
高温箱式电阻炉的常见故障与检修方法一、高温箱式电阻炉不升温1、电源电压正常，掌控器工作正常，电流表无显示，常见故障为电炉丝断路，可用万用表检查并用相同规格的电炉丝更换。
2、电源电压正常，掌控器不能工作，可检修掌控器内部的开关、熔断器及炉门的行程开关。
假如电炉的炉门没有关好掌控器也不能工作，掌控器故障的检修方法可参阅掌控器说明书。
电阻炉温度控制实习报告
北华大学过程控制实习实习题目：电阻炉温度控制系统班级学号：_________________________ 姓名：_________________________ 专业名称：_________________________ 指导教师：_________________________ 2014年3月24日前言在大二的课程里我们学习了自动控制系统、过程控制工程及工业自动化仪表等课程。
我们学习到了许多关于自动控制方面的理论知识，但实践是检验一切真理的标准，只有真真正正的将理论与实践相结合。
用理论来指导实践，用实践来检验并完善理论。
为了使提高我们的动手能力及理论相结合的能力，学校组织了为期三周的关于电阻炉温度控制系统的生产实习。
生产实习为期三周，分为两阶段。
第一阶段为第一周，在这一周里，我们要了解温度控制系统所用到的仪器仪表及理论知识，学习使用组态王这一生产模拟软件并用它将温度控制系统的整个控制过程做成动态模拟动画。
第二阶段为第二、第三两周，在这段时间里，我们需要学会PID自整定控制仪、无纸记录仪及可控硅三相调功器的功能、使用方法以及校准。
画出整个系统的电气原理图及仪器仪表的电路接线图。
利用4:1衰减曲线法来调节PID的控制参数，以实现无偏差控制的控制目标。
经过三周的生产实习能够更好的做到学以致用，将理论实际相结合，用理论来指导实践，用实践来完善理论。
目录第一部分系统简介及工艺流程 (1)1.1系统简介 (1)1.2双向可控硅 (2)1.3三相电阻炉 (3)1.4K型热电偶 (5)1.5温度变送器 (9)1.6无纸记录仪 (10)1.7工艺流程图 (13)第二部分零点调整及量程调整 (14)2.1零点调整 (14)2.2量程调整 (18)第三部分静态特性及动态特性 (18)3.1静态特性及动态特性的定义 (18)3.2实验步骤 (19)3.3PID的参数整定口诀 (20)3.4积分饱和问题 (20)第四部分参数整定及投运 (22)4.1在纯比例作用的参数整定 (22)4.2在比例积分作用下的参数整定 (24)4.3比例积分微分的参数整定 (25)4.4系统的投运 (26)第五部分组态王软件的应用 (27)5.1组态王软件的简介 (27)心得体会 (28)参考文献 (30)附录一 (31)附录二 (32)附录三 (33)附录四 (34)1.2双向可控硅1）工作原理：图 2 双向可控硅原理图双向可控硅属于NPNPN五层器件，三个电极分别是T1、T2、G。
中温实验箱式电阻炉设计说明书2
热处理炉课程设计炉型中温实验箱式电阻炉学院专业学号学生姓名指导教师日期目录一设计任务书二炉型的选择三确定炉体结构尺寸3.1 炉膛尺寸3.2 炉体材料及结构3.3 炉衬尺寸四砌体平均表面积计算4.1 炉顶平均面积4.2 炉墙平均面积4.3 炉底平均面积五验证炉体结构设计的合理性5.1 求热流5.2 验算界面温度5.3 验算炉壳温度六炉子热效率计算七空炉升温时间的计算8.1 体积计算8.2 蓄热量的计算八电热元件的选择及计算九参考文献十设计小结一、热处理炉设计任务书编号：05专业年级班级：学号：姓名：(一)、基本条件1.炉型：中温实验箱式电阻炉2.最高工作温度：850℃3.炉壁外壳温度≤65℃4.炉膛尺寸（L×B×H）mm：400×250×200；5.空炉升温时间：≤60分钟7.额定功率4KW8.电源：三相，380V9.加热组件接法：星形(二)、设计要求1.砌体部分2.电热组件及接线部分、炉盖、炉壳构架3.标定主要技术数据（1）额定功率（2）额定电压（3）额定温度（4）电源相数（5）电热组件接法（6）炉膛有效尺寸（7）炉膛尺寸（8）空炉升温时间（9）外形尺寸4.提交资料（1）纸质和电子版本的《设计计算说明书》，规格：A4（2）纸质和电子版本的炉子总图(AutoCAD绘制)，幅面：A1mm 240==胆外耐内H H mm344252220H H mm 394252220B B mm 49252220L L =⨯+⨯+==⨯+⨯+==+⨯+=耐内耐外耐外 保温层尺寸：尺寸比较复杂，中间有支撑材料，这里只给出其厚度。
上、下、左、右、后面，包括炉门，厚度mm 115=温H四、验证炉体结构设计的合理性由于炉子结构比较对称，故作统一数据处理。
将炉门做为前墙处理，结构与其他部分的炉墙结构一样如下图：1s =52mm,2s =115mm 根据书[1] P 24公式（1-63） ∑++⋯++-=212211a s s s t t q nnn λλλ对于炉墙散热，先假设界面上的温度及炉壳温度，℃600′2=tmm 290B =耐内 mm 240=耐内Hmm344H mm 394B mm 492L ===耐内耐外耐外mm 115=温H'2t 满足要求。
电阻热炉高温检测报告
电阻热炉高温检测报告
根据进行的电阻热炉高温检测，以下是我们对炉内温度和相关参数的观察和分析：
1. 温度分布分析：
在电阻热炉内部进行测温后，我们发现炉膛内的温度分布相对均匀，没有明显的冷热区域。
这表明电阻炉的加热效果良好，温度控制比较稳定。
2. 温度升降曲线分析：
在加热过程中，我们记录了炉内温度的升温和降温曲线。
升温阶段，炉内温度逐渐升高，但受到热惯性作用的影响，升温速度逐渐放缓。
降温阶段，炉内温度逐渐下降，呈现类似的趋势。
3. 稳定性分析：
在一定时间范围内，我们观察了炉内温度的稳定性。
结果显示，炉内温度在设定目标温度范围内波动较小，说明电阻热炉在温度控制方面具有较好的稳定性。
4. 温度控制系统性能评估：
通过对电阻热炉的温度控制系统进行评估，我们发现其性能表现良好。
温度响应快，能够迅速将温度调整到设定值。
同时，控制精度高，能够较好地维持温度在设定值附近波动。
5. 安全性评估：
在进行高温测试期间，我们对电阻热炉的安全性进行了评估。
结果显示，电阻热炉具备良好的安全保护措施，如过温保护和
电源断电自动关机等功能。
这些措施有助于预防潜在的安全风险。
总结：
综上所述，通过本次电阻热炉高温检测，我们发现该设备在温度分布、温度升降曲线、稳定性、温度控制系统性能和安全性方面表现良好。
这为设备的正常运行和产品质量提供了可靠的保障。
1 恒温控制实验
实验一恒温控制实验一、实验目的1．了解恒温槽的构造和控制作用，利用恒温槽获得常温恒温并考察恒温控制精确度。
2．了解中高温电炉恒温控制设备及其控制作用。
热悉可控硅温度控制仪的操作并考察电炉恒温控制精确度。
二、实验原理1．恒温槽在物理化学实验中，许多待测数据，如蒸气压、电导、分解压、化学反应速率常数、表面张力、折射率等随温度变化而变化，因此必须在恒定温度的条件下进行测定。
恒温条件是这些数据测定可靠的基本保障。
常温恒温一般通过二位控制来实现，如恒温槽、干燥箱等。
恒温槽由内盛恒温介质(常用水)的浴槽、电热器、搅拌器、电接点温度计(或其它感温元件)、温度计和温度控制器等组成，如图II-1-1所示。
电接点温度计相当于一个自动开关，即所谓二位控制。
由于它允许通过的电流很小(1mA)，因此必须通过过渡性的功率继电器来控制加热器的电流。
给定温度(例如高于室温5℃)通过电接点温度计调节。
它的上下两端各有一根铂丝通过导线连入温度控制器，当其中的水银柱与上端铂丝尚有一段距离而未能相互接触时，则不能与始终和水银连接的下端铂丝形成通路。
于是，温度控制器的控制电路会控制继电器，使电热器通电加热，浴槽温度因此而上升。
当温度升高到给定温度时，电接点温度计中的水银柱随着上升到恰好与上端的铂丝接触，导至温度控制器通过控制电路使继电器控制电热器断电，停止加热，由于浴槽的散热作用，温度下降，电接点温度计中的水银柱也随之下降而与上端的铂丝脱开，因此温度控制器又控制电热器通电加热。
如此反复，实现自动间歇供电，使电热器或通电加热或断电停止加热，实施二位控制，使恒温槽控制在给定温度。
但实际上是在一定范围内波动，为使波动范围较小，可通过调压器(或几组电热器由相应开关接通或断开)调节电热器通电加热的功率。
恒温控制精确度与电热器功率、电热器和恒温介质的热容；感温元件和继电器的灵敏度、搅拌强度、环境温度等诸多因素有关。
理想的控制是使恒温槽在单位时间内的得失热量达到平衡。
电阻丝加热炉设计
电阻丝加热炉设计(总94页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录1 高温综合实验----------------------- 错误!未定义书签。
实验目的------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
实验设备------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
实验内容及步骤------------------------------------------- 错误!未定义书签。
了解电阻丝炉的结构 ---------------------------------- 错误!未定义书签。
电阻丝炉的设计 -------------------------------------- 错误!未定义书签。
电阻炉的制作 ---------------------------------------- 错误!未定义书签。
温度的测量 ------------------------------------------ 错误!未定义书签。
铜液定氧 -------------------------------------------- 错误!未定义书签。
实验报告------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
作业---------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
2物相综合研究------------------------ 错误!未定义书签。
实验的目------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
实验设备及原理------------------------------------------- 错误!未定义书签。
冶金工程实验Ⅲ指导书(4-7)
冶金工程实验Ⅲ指导书实验四、实验电阻炉的制作1．1一．实验室常用电阻炉1．实验室常用电阻炉的类型按炉子的结构形状分：（1）管式炉：其炉膛为长圆形管，这种炉子达到的温域较高，并且易于通入气体。
有竖式或卧式。
（2）箱式炉：炉膛为方形或长方形，如马弗炉。
（3）坩埚炉：炉膛为半封闭的圆形或方形的内置坩埚。
按炉子所使用的电热体分：可分为很多种，如铂铑丝炉、钼丝炉、硅碳棒（管）炉、二硅化钼炉、碳管炉等等。
2．高温电阻炉的结构根据用途不同，实验室用的电阻炉有竖式或卧式管状炉、箱式炉、坩埚炉等。
其基本构造大体一致。
（1）炉壳一般情况下炉壳成圆筒形，这样刚性好、散热表面小、焊缝少。
一般采用碳素钢板或不锈钢板焊成。
炉壳外经取决于工作区大小、炉温高低、耐火砖衬及绝热层厚度、炉壳要求的温度及工作管的直径。
炉壳要满足强度要求，还要考虑其刚性及结构加工的要求，炉壳厚度计算中，一般要考虑可能发生爆炸的冲击应力。
（2）电源引线电源引线结构形式很多，设计要点是：接线柱应与炉壳绝缘；接线柱应有足够的断面以保证电流密度不致过大，炉内引线应改成双股外穿绝缘珠；接触要好，接线柱水平布置，并离开炉壳一定距离，外设保护罩。
（3）炉衬炉衬的主要作用是保护工作区的温度稳定，在满足温度要求的前提下，尽可能减轻砖衬的质量和所占空间，对砖衬强度的要求不高。
不少实验室用电阻炉炉衬是全部采用耐高温的绝热材料，效果良好。
（4）其它为便于操作和维护，电炉都有炉架；热电偶一般固定在炉壳上并加密封；炉壳设接地螺丝；如需水冷进水设在下部，出水设在最高处；有的需加防爆孔，有的需设有窥视孔等。
图1-4示出管式电阻丝炉结构。
高温实验电阻炉制作手工制做电炉的方法。
确定采用Cr 25Al 5铁铬铝丝，其直径d ＝1.2mm ，总长L ＝25m ，炉膛外径60mm ，加热带长度400mm 。
设计将电热丝均匀绕在炉管发热带长度上，则可计算电热丝匝数n ＝132≈=lL n 匝。
高温炉的设计与分析实验报告
高温炉的设计与分析实验报告高温炉的设计与分析实验报告一、引言高温炉作为一种常用的实验设备，广泛应用于材料科学、化学实验、冶金学等领域。
它的基本原理是利用热能将样品加热至高温，并且能够控制加热速度、保持恒定温度等功能。
本实验主要目的是设计和分析一种高温炉的性能，以验证其可行性和实用性。
二、设计与材料选用本次实验中，我们设计了一种箱式高温炉，并使用陶瓷纤维作为保温材料。
箱式结构能够容纳较大的样品，并且具有良好的密封性能，陶瓷纤维则具有低导热性和良好的耐高温性能，能够有效地保证炉内温度均匀。
三、高温炉的主要部件1. 加热元件：我们选用了一根电阻丝作为加热元件，并固定在陶瓷支架上。
电阻丝采用镍铬合金材料，能够在高温下保持稳定的电阻值，并且具有较高的耐腐蚀性。
2. 温度控制系统：为了能够对高温炉的温度进行精确控制，我们采用了PID控制系统。
PID控制器能够根据设定值和实际值之间的差异，调整加热元件的功率输出，从而实现温度的稳定控制。
3. 冷却系统：在高温实验过程中，炉体会产生大量的热量，为了避免炉体过热，我们设计了一套冷却系统。
该系统通过循环水冷却的方式将炉体散热，从而保证高温炉的正常运行。
四、高温炉的性能分析1. 温度均匀性：通过实验测量，我们将炉内各位置的温度进行记录，并计算了温度的均匀性。
结果显示，在设定温度下，炉内温度的差异较小，证明了炉体的加热性能和保温性能良好。
2. 加热速度：我们测试了不同加热功率下的加热速度。
结果显示，加热器功率越大，加热速度越快。
这表明，我们设计的高温炉具有良好的加热性能，并且能够根据需要进行调整。
3. 控温精度：通过实验测试，我们评估了高温炉的控温精度。
结果显示，在设定温度下，炉内温度的波动范围较小，控温精度较高。
五、结论与展望通过对设计与分析实验的测试与评估，我们验证了所设计的高温炉的性能良好，能够满足实验的需求。
然而，鉴于本次实验的局限性，我们也发现了一些问题和不足之处，例如冷却系统的效果还有待改进，以及可靠性和安全性需要进一步验证。
电阻炉 温度
电阻炉温度
摘要：
1.电阻炉的工作原理
2.电阻炉的温度控制
3.电阻炉的应用领域
正文：
一、电阻炉的工作原理
电阻炉是一种利用电阻发热原理加热物体的设备，主要由电阻丝、炉体和控制系统组成。
当电流通过电阻丝时，电阻丝会因为电阻而产生热量，这种热量会传递给炉体内的物体，从而达到加热的目的。
电阻炉的加热效果与电流的大小、电阻丝的材料和长度以及炉体的设计等因素有关。
二、电阻炉的温度控制
电阻炉的温度控制主要依赖于控制系统。
控制系统通过测量炉内温度和设定温度的差值，调节电流的大小，从而实现对炉内温度的精确控制。
一般来说，电阻炉的温度控制精度可以达到±1℃。
此外，电阻炉还具有温度恒定、过热保护等功能，确保加热过程的安全和稳定。
三、电阻炉的应用领域
电阻炉广泛应用于各种工业生产和科研领域，如冶金、化工、航空航天、电子、材料等。
例如，在冶金行业中，电阻炉可以用于熔炼金属、热处理等；在化工行业中，电阻炉可以用于生产化肥、合成树脂等；在航空航天行业中，电阻炉可以用于制造航空发动机、导弹等高精度零部件。
普通电阻加热炉的设计
普通电阻加热炉的设计讲解人：马卫东1.1目的普通电阻加热炉一般是在高温条件下进行工作的，如若要设计此类炉子必须首先要掌握高温的基本知识及其测量方法，本讲解内容主要针对我公司非热加工专业人员的一般机械设计工程师而编制的。
勿需讳言，公司新加盟的机械工程师大多属于“非内行”设计人员，“非内行”是指设计师不了解热加工工艺及工序。
这些设计师们往往设计的产品对使用方来说总是非常蹩脚，因此对于他们来说在设计普通电阻加热炉前，掌握基本的热加工工艺及其相关知识也是十分重要的。
目的如下：（1）掌握高温炉的结构、电热体、加热原理；（2）掌握热电偶的测温原理、测温方法、高温炉恒温带的测量；1.2普通电阻加热炉类型我们所讲的普通电阻加热炉属于工业炉，而非是锅炉，常见的锅炉不属于此类高温工业炉范畴，锅炉属于能源转化设备，例如：采暖锅炉是将煤转化为热能。
而工业炉是利用其它能源对工件或物料进行加热，以达到对工件或物料进行处理的目的。
例如：为改善机械零件性能的热处理炉，需要对特殊零件进行焊接的钎焊炉，对粉末冶金类零件进行烧结的烧结炉等等…..相关这些炉子一般称为工业炉。
根据工业炉所用能源供给形式通常分为两类：一是燃料加热炉，二是电阻加热炉。
获得高温的设备一般称高温炉，现在使用高温炉的能源大部分是电能。
由于当前全球环境不断恶化的要求，各国限制CO2的排放几乎成为共识，因此对于使用燃气的工业炉而言，其发展前景暗淡，所以一般高温炉在某种实际意义上就是指电阻加热炉。
根据加热方式的不同，电炉又分为电阻炉、电弧炉、电子束炉等等。
其中用得比较多的是电阻炉。
在电阻炉中又分为管式炉、坩埚炉、马弗炉等等。
电阻炉按传热方式又分为辐射式、对流式及传导式。
辐射式电阻炉是以辐射传热为主，对流较少。
对流式电阻炉是以对流传热为主，辐射为辅，这些炉型一般称作空气循环炉，此类炉型常用于650℃以下的低温。
当工件加热时加热介质不是空气而为其它介质时，如：加热介质是融化的盐、碱或流动粒子时，此种状态是以传导和对流两种方式对工件加热。
高温电阻炉参数
高温电阻炉参数高温电阻炉是一种常见的高温实验设备，可用于热处理、烧结、脱气等实验，其参数的选择对实验结果有着重要的影响。
本文将从高温电阻炉的工作原理、参数的选择、维护等方面进行详细介绍。
一、高温电阻炉的工作原理高温电阻炉是利用电阻加热原理，通过将电能转化为热能，将试样加热至所需温度的实验设备。
其主要由电源、加热元件、温度控制系统、保护系统等组成。
其中，加热元件是高温电阻炉的核心部件，一般采用的是电阻丝或电阻片。
当电源通电时，电流通过加热元件，使其发热，从而将试样加热至所需温度。
温度控制系统则通过对加热元件电压的控制，来实现对试样温度的精确控制。
同时，保护系统可以对高温电阻炉进行过载、过热等保护，确保实验安全进行。
二、高温电阻炉参数的选择1. 加热元件加热元件是高温电阻炉的核心部件，其选用应根据试样的性质和实验要求进行选择。
常用的加热元件有电阻丝、电阻片、碳化硅棒等。
其中，电阻丝的加热速度较快，但其寿命较短，易受氧化和腐蚀；电阻片的加热速度较慢，但其寿命较长，抗氧化和腐蚀能力较强；碳化硅棒则具有较高的耐高温性能，但价格较高。
2. 最高温度最高温度是高温电阻炉的重要参数之一，其选用应根据试样的性质和实验要求进行选择。
一般来说，最高温度越高，加热速度越快，但也会增加设备的价格和使用难度。
常用的最高温度有1000℃、1200℃、1400℃、1600℃等。
3. 加热速度加热速度是指高温电阻炉将试样加热至目标温度所需的时间。
其选用应根据试样的性质和实验要求进行选择。
一般来说，加热速度越快，实验时间越短，但也会增加试样变形和热应力的风险。
常用的加热速度有1℃/min、10℃/min、100℃/min等。
4. 控温精度控温精度是指高温电阻炉将试样温度控制在目标温度范围内的精度。
其选用应根据实验要求进行选择。
一般来说，控温精度越高，实验结果越准确，但也会增加设备的价格和使用难度。
常用的控温精度有±1℃、±0.1%等。
过控实习电阻炉温度控制实验资料总结
工艺流程图三相电源双向可控硅属于NPNPN五层器件，三个电极分别是T1、T2、G。
因该器件可以双向导通，故除门极G以外的两个电极统称为主端子，用T1、T2。
表示，不再划分成阳极或阴极。
其特点是，当G极和T2极相对于T1，的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极。
反之，当G极和T2极相对于T1的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。
双向可控硅由于正、反向特性曲线具有对称性，所以它可在任何一个方向导通。
2）功能及作用：可以整流、调压、调整，开关，控制温度。
3）相关技术参数：IT(AV)--通态平均电流VRRM--反向反复峰值电压IDRM--断态重复峰值电ITSM--通态周波不反复浪涌电流VTM--通态峰值电压IGT--门极触发电流VGT--门极触发电压IH--维持电流dv/dt--断态电压临界上升率di/dt--通态电流临界上升率Rthjc--结壳热阻VISO--模块绝缘电压Tjm--额定结温VDRM--断态重复峰值电压IRRM--反向重复峰值电流IF(AV)--正向平均三相电阻炉（采用角接）1）工作原理：电阻炉的工作原理是利用电的热效应，以电为最基础能源，通过电热元件将电能转化为热能，在炉内对金属进行加热。
电阻炉和火焰比，热效率高，可达50－80℅，热工制度容易控制，劳动条件好，炉体寿命长，适用于要求较严的工件的加热，但耗电费用高。
2）角接法：角形接法连接是把三相绕组的首端和尾端依次相连。
接法如下图所示。
三角形接法，有助于提高电机功率，缺点，启动电流大，绕组承受电压（380V)大！对电阻丝的绝缘要求更高！图3 角接法K 型热电偶1）工作原理：热电偶测温时基于热电效应。
在两种不同的导体（或半导体）A和B 组成的闭合回路中，如果他们两个结点的温度不同，则回路中产生以个电动势，通常称这种电动势为热电动势，这就是热电效应。
K （镍铬-镍硅）型热电偶和其它型号热电偶的工作原理相同，如图所示，K 型热电偶是以镍铬合金为正极，镍硅合金为负极的两导体的一端焊接而成的。
电阻炉 温度
电阻炉温度摘要：1.电阻炉简介2.电阻炉温度控制原理3.电阻炉温度测量方法4.电阻炉温度控制策略5.提高电阻炉温度控制精度的方法6.电阻炉在不同行业的应用7.电阻炉的安全操作与维护8.结论正文：电阻炉是一种利用电阻发热的设备，广泛应用于金属熔炼、陶瓷烧结、化学反应等领域。
电阻炉的温度控制对于保证产品质量、提高生产效率以及延长设备寿命具有重要意义。
电阻炉温度控制原理主要是通过调节电流大小来控制电阻炉的发热功率，从而实现温度的调节。
在电阻炉的工作中，电流越大，发热功率越高，温度上升越快。
反之，电流越小，发热功率较低，温度上升较慢。
电阻炉温度的测量方法有多种，常见的方法有热电偶测量、红外测温仪测量等。
热电偶是一种温度传感器，可以将温度变化转换为电压信号，从而实现温度的测量。
红外测温仪则是通过测量物体表面发射的红外辐射强度来计算温度。
为了实现电阻炉的高效运行，需要采取一定的温度控制策略。
常见的电阻炉温度控制策略有PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
这些控制策略可以实现电阻炉温度的精确控制，提高产品质量和生产效率。
提高电阻炉温度控制精度的方法主要有以下几点：1.选择合适的电阻炉材料和发热元件，以提高热传导效率；2.优化电阻炉的绝缘结构，降低热量损失；3.定期校准温度测量仪表，保证测量准确性；4.采用先进的温度控制算法，提高控制精度。
电阻炉在不同行业有着广泛的应用，如钢铁、冶金、化工、电子等行业。
在实际应用中，电阻炉的安全操作和维护至关重要。
操作人员应熟悉电阻炉的性能特点，严格按照操作规程进行操作，确保设备安全运行。
同时，要定期对电阻炉进行维护和检修，及时发现并排除故障隐患。
总之，电阻炉作为一种重要的加热设备，在工业生产中发挥着重要作用。
了解电阻炉的温度控制原理、测量方法以及控制策略，对于提高电阻炉的使用效果具有重要意义。
电阻炉温度控制系统设计与实现大学毕业论文
电阻炉温度控制系统设计与实现摘要温度是工业生产中常见的和最基本的参数之一，一般物理变化和化学变化的过程都与温度密切相关，因此生产过程中常需对温度进行检测和监控。
实验室的回转式电阻炉是一个具有较大纯滞后和时间常数的温度对象的特点,本设计根据这个特点选择了PID调节规律.根据设计要求的控制精度选择了单回路控制系统。
本设计选用了两套设计方案，第一套方案是基于DDZ—Ⅲ型仪表设计的控制系统，在第一套方案中先组成开环系统测量温度对象特性，并根据对象特性计算出PID控制器的控制参数。
在做成闭环控制系统之后,还需要手动调节PID参数，使PID参数达到最优。
第二套是基于数字仪表PID调节器设计的控制系统.所以第二套方案实施更为简单方便，控制精度更高，所组成的系统也更加可靠.由于两套设计方案的控制系统及控制规律一致，故在本设计中主要介绍了第一套方案。
关键词:电阻炉；PID;单回路控制系统Design and Realize Temperature Control System of Resistance FurnaceAbstractTemperature is one of common and the most basic parameters in the industrial production. General physical and chemical changes have a close relationship with temperature， as a result，generally speaking，it is necessary to detect and monitor temperature during production。
Type resistance furnace of laboratory is such a temperature object that has a bigger pure lagging and a temperature constant, the design chooses a PID adjustment principle。
高温电阻炉的拆装实验
四、实验要求
�1、根据实验内容要求选择出所设计的高温 电阻炉用的加热元件，并阐述选用的理由 ； �2、根据实验要求选择高温电阻炉所用的绝 热材料，并阐述选用的理由： �3、根据你的设计划出高温电阻炉的炉形和 结构。
五、讨论分析
�结合实验室实际情况，讨论分析你所设计 的高温电阻炉具有那些优点和不足。应怎 样改你所设 �计高温电阻炉的结构或实验室的现有的高 温电阻炉的结构。
� 1、电热体
� 根据温度要求不同，采用不用的有刚玉、高铝、碳化硅等材质，它可以将加热体缠绕在上面或将其置于加热体里 面，用于绝缘或放置试样，也可起密封作用。
� 3、炉 衬
� 炉衬的主要作用是保证炉膛的温度稳定，尽可能减少热量损失。靠近炉壳用绝热材料， 靠近加热元件用耐火材料。
� 4、炉 壳
� 一般用钢板焊制而成，根据需要和用途的不同做成不同形状。
� 5、电源引线
� 电源引线的作用是保证电热体与电源之间的安全连接，一般采用铜质要求有一定的截面 积，否则会发热甚至烧损，电源引线应与炉壳绝缘。
� 6、支 架
� 用于支撑炉体重量。
三、实验条件
� 1、实验室用高温电阻炉的加热体主要有：金属型的镍铬 合金、铁铬铝合金、钼、铂、铂铑合金、钨、钽、铌等等 ；非金属型有硅碳系、硅钼系、碳系等。在选择加热体时 ，要主意的是加热元件的最高使用温度是指加热元件本身 的表面温度，而不是炉膛的最高温度。一般来说，炉膛温 度比加热元件温度低50—150℃。炉膛的最高温度主要取 决于加热体的最高使用温度。一些常用的电热材料化学成 分及主要性能如表16-1。 � 2、在高温实验炉中，为了减少热损失和保证炉温与恒温 区的稳定，在炉壳与炉膛之间要充填足够的绝热材料。对 绝热材料的要求是：导热系数小，具有一定的耐火度和强 度。另外还要考虑容重应小，价格便宜，使用方便。目前 实验室常用的绝热材料有轻质硅砖、轻质粘土砖、轻质高 铝砖、硅藻土砖、石棉绳、石棉板、膨胀蛭石、膨胀珍珠 岩、硅酸铝纤维毡、泡沫混凝土等。其主要特征如表16-2
高温电阻炉的校准方法
结 果 的准 确性 密切 相 关 ，同时 也 是对 产品 质 量 的保 证 。
对 各种 类 型 的 电阻炉 还 要 进行 炉 温均 匀 性 检 测 ． 定 炉 确 膛 内的有效 加 热 区域 。因此 ， 期对 高温 电 阻炉 进 行 校 定
高温 电 阻炉 的校 准 项 目主 要 包 括 温 度偏 差 和 温 度
２１ ７中Ｉ － ＿ ｈ ａ ｅｏ ｇ ８ ０ ． ￥ ｌ Ｃ ｉ ｔｌ ｙ ７ ０ １ Ｊ ｎ Ｍ ｒｏ ｉ －
技术篇 校准 与测试
如 果有 炉料 应 该和 客 户交 代 清楚 ． 用 的标 准 器必 须 是 使 经过 检 定合 格 的 ① 标 准 热 电偶 的安装 在 断电 的前 提下 将标 准热 电偶 由测 量 Ｖ插 入 ． Ｉ 把热 电偶 测量 端放 到 中 心样 品分 析 位 置 ． 最 好地 反 映 炉 内 将 工 作 区域 的真 实 温度 。 将热 电偶 的参 考端 与 标准 显 示仪 表 输 入 端连 接 ． 字 温 度 计 放 在 参 考端 旁 边 ． 于得 到 数 用 参 考端 的补偿 温度 。 测量 Ｖ要 用 石棉 堵 严 ． 在 Ｉ 以防 漏热 。 ⑦ 测试 点 的位 置 仪显示（ 示 ） 均温度 ， ； 指 平 ℃ ￡
终 可 以将炉 温 控 制在 某一 设 定 温度 处
１ 统 的 检 定 方 法 ． 传
图 １ 校 准 装 置 连 接 示 意 图
表 ｌ 校准 所 用标 准器 及 配套 设 备
序号 仪器设备 名 称 １ 技术要求 用途
对 于高 温 电阻 炉 的校 准 ． 以前都 是 将 控 温热 电偶 与 温度 控 制显 示仪 表拆 下 来 分 别送 检 ． 待送 检合 乎 要求 后 再投 入使 用 。这 种检 测 方法 存 在 以下 不 足 ：
冶金实验技术-5-高温技术资料
温度增加而增加。
使用温度：1200~1450 ℃
使用气氛：空气或CO气氛，不易在真空条件下或H2气中使用。
（2）二硅化钼（MoSi2）
形状：U形，
特点：脆 --垂直使用，安装应小心
MoSi2电阻率小，供电需配低压大电流变压器
较高的抗氧化性：电热体表面--Mo氧化为MoO3--挥发 >1000 ℃ 高温下 : SiO2膜生成，阻止Mo氧化。
4、线状电热元件尺寸计算（钼丝、铁铬铝等）
直径d（mm） P42页 式2-9
长度L（m）
式2-10
验算表面负荷： W 实际=P*1000/（3。14*d*L）<=W允许
5、电热丝的缠绕
原则：高温区恒温带尽可能长，严防电热丝短路
实施：两端间隔密，中间间距稍大一些。
6、电阻炉使用前的准备
（1）水冷装置（2）气氛控制（3）温度场标定（4）烘炉
根据最高工作温度确定电热体为F-C-A
在1000℃，每100cm2炉管面积所需功率为190w
因此 加热面积 s=3.14*5*40=628 cm2
炉子功率 p=190*628/100=1.2 kw
3、电热体的总电流和总电阻
I =P / U U---供电电压 V
R=U / I=U2 / P
当供电电压一定，电热体电阻增加，其功率降低。
钨电热体可获得2000 ℃ 以上的高温。
缺点：钼在高温下极易氧化生成MoO3而挥发。
2、非金属电热体
（1）碳化硅（SiC）
形状
棒状 ： 硅碳棒
管状：单螺纹、双螺纹
特点 ：SiC耐急冷急热性好，高温下不易变形。
电阻温度系数随着温度变化，850 ℃时电阻系数最小，低于850 ℃ 时电阻系数随表面温度增加而降低，高于850 ℃时电阻系数随表面
高温炉的使用与样品制备技巧
高温炉的使用与样品制备技巧高温炉是一种重要的实验设备，广泛应用于材料研究、催化反应和热处理等领域。
它的主要功能是提供高温环境，以便对材料进行加热处理和观察。
本文将从高温炉的基本构造和工作原理出发，介绍高温炉的使用方法和样品制备技巧。
一、高温炉的基本构造和工作原理高温炉主要由炉体、加热元件和温度控制装置组成。
炉体通常采用耐高温材料制成，如石墨、陶瓷等。
加热元件一般采用电阻丝或石墨棒，通过通电产生热量。
温度控制装置通常包括温度传感器和控制器，用于监测和调节炉内温度。
高温炉的工作原理是将电能转化为热能，通过加热元件将热量传导给样品，使其达到所需的高温。
同时，温度传感器不断监测炉内温度变化，并通过控制器调节加热功率，以保持温度稳定在设定值。
二、高温炉的使用方法1. 设定温度和时间：在使用高温炉之前，首先根据实验需求设定所需的温度和时间。
通常可以通过控制器上的按钮或旋钮进行设定。
2. 加热前准备：将样品放置在炉子内的样品托盘上，并确保样品托盘稳固，并且没有与加热元件接触。
注意避免样品与炉体接触，以防止样品受到污染或氧化。
3. 启动高温炉：将电源插入插座并打开电源开关，然后通过控制器上的按钮或旋钮将高温炉启动。
4. 监测温度：通过控制器上的显示屏可以实时监测炉内温度。
在温度升高的过程中，可以根据时间来调整炉内温度曲线。
5. 关闭高温炉：待样品处理完成后，先将温度调整到低温，然后将电源开关关闭，并断开电源插头。
三、样品制备技巧1. 样品选择：在进行高温处理之前，需要选择合适的样品。
一般来说，样品应具有良好的耐高温性能和化学稳定性。
2. 样品处理：根据实验需求，可以对样品进行预处理，如清洗、粉碎、压制等。
这些步骤有助于提高样品的均匀性和重现性。
3. 样品放置：在样品托盘上将样品均匀地摆放好。
如果样品数量较多，可以采用多层放置，但要确保各层样品之间有足够的间隔以保证加热的均匀性。
4. 防止样品变形：在高温处理过程中，一些材料可能会发生形变，如烧结、熔化、晶格收缩等。
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实验一高温电阻炉的制作及恒温带测定
一、实验目的
(1)了解实验室常用获得高温的方法，熟悉其高温设备的结构和构成。
(2)了解和加深实验室最常用的电阻丝炉的设计和制作流程。
(3)通过高温电阻丝炉恒温带的测量及绘制其温度分布曲线，掌握高温测量与控温技术。
二、实验原理
冶金用的高温炉分为电炉和燃烧炉两大类，电阻炉设备简单，易于制作，温度和气氛容易控制，在实验室使用最多，用途最为广泛，常用的有电阻炉、感应炉、电弧炉以及等离子炉等。
电阻炉是将电能转换成热能的装置，采用金属或非金属采用做成具有一定阻值的发热元件作为电能与热能转换的载体。
当电流I通过具有电阻R的导体时，经过时间T便可产生热量Q(Q＝O.24I2Rt)。
当电热体产生的热量与炉体散热达到平衡时，炉内即可达到恒温。
2.1.电阻炉的结构
根据用途不同，实验室用的电阻炉可以制作成竖式、卧式管状炉以及箱式炉等，但其基本结构大致相同。
图1-1为实验室常用的电阻炉，其结构主要由以下6部分组成：(1)电热体。
(2)电源引线。
(3)炉管。
4)炉壳。
(5)炉衬。
(6)支架。
图1-1为实验室常用的电阻炉
2.2.电热体
电热体分为金属和非金属两类, 金属电热体通常制成丝状，缠绕在炉管上作为加热元件，实验室常用高温炉电热材料的化学成分和主要性能如1-1所示。
表1-1 高温炉电热材料的化学成分和主要性能
化学成分主要性能
电热体
种类
金属铬镍合金塑性好、绕丝容易、在1OOO℃以下的空气环境条件下
长期使用
铁铬铝合金耐热性能好、在12OO℃以下、氧化气氛下，塑性较差，
绕制比较困难。
铂、铂铑铂多用于14OO℃以下的小型电阻炉，如炉渣熔点测定
炉；铂铑则可达16OO℃，氧化气氛下升温快，不能在
还原气氛下实验
钼丝熔点高、长期使用可达17OO℃、仅能在高纯氢、氨分
解气或真空中使用。
在高温氧化气氛下会生成氧化钼
升华。
非金属硅碳（SiC）在氧化气氛下能在14OO℃以下长期工作、棒状SiC常
用于箱式电阻炉(马弗炉)，管状SiC用于管式电阻炉。
硅钼（MoSi
2
）在氧化气氛下能在17OO℃以下长期工作
石墨工作温度在保护气氛(Ar、N
2
)中可达18OO℃、在真空
或惰性气氛中可达22OO℃。
易加工成管状，也可做成
板状或其他形状。
三、实验设计步骤
3.1、功率估算
实验室常用的电阻丝炉结构较简单。
把电阻丝绕在耐高温炉管上，然后再把炉管放到圆筒形或方形炉壳中央，其间辅以保温材料。
最后接上控温仪、电源及测温热电偶（含温度显示仪表），就可使用。
估算电阻丝炉的最低功率消耗，需考虑使用温度、恒温带尺寸、升降温速度及散热条件等因素。
可以从理论上计算通过传导、对流、辐射的热损失以及材料的吸热等，从而得出必须供给的最低电功率。
实际上，由于散热条件复杂，理论计算与实际出入较大，故一般采用经验数据进行估算。
以下结合实例加以说明。
例：要求制作一个在氧化性气氛下工作的电阻丝炉，炉管内径D
l
为5Omm，
外径D
26Omm，长L
1
6OOmm，加热带长度L
2
为4OOmm，工作温度t为1OOO℃。
由所给条件，查表1-2得到1OOO℃时每1OOcm2加热面积所需最低功率为19Ow，
故此电阻丝炉所需最低功率为：
表 1-2 不同温度下每1OOcm2炉管加热表面所需功率
温度，℃3OO 4OO 5OO 6OO 7OO 8OO 9OO
功率，W 2O 4O 6O 8O 1OO 13O 16O
温度，℃1OOO 11OO 12OO 13OO 14OO 15OO 16OO
功率，W 19O 22O 26O 3OO 35O 4OO 45O
实际选取的功率P总比最低功率P´要大些，以便留有余地，尤其升温过程需要快时就可加大功率。
3.2.电热体各部分尺寸的确定。
电阻丝电阻确定以后，就可根据工作温度和使用条件，选择合适的电阻丝材料。
原则上电阻丝最高使用温度应比电炉工作温度高80-1OO℃为宜。
在本例，工
作温度1OOO℃，氧化性气氛下使用，由手册或文献可以查得，Cr
25Al
5
电阻丝就能
满足要求。
其材料参数为：高温比电
阻。
当选
择
时，电阻丝表面允许负荷，则: 电阻丝直径：
电阻丝总长：≈
=
t
d
R
l
ρ
π
4
2
25m
电炉管外径D
2
,计算出共需绕的匝数为：
由加热带长度算得平均螺距为：
实际筑炉时，为了使恒温带能长些，通常不采用等螺距绕法，而是采用不等螺距绕制，即二端螺距较小，中间螺距较大的方法。
主要是由于炉管两端的散热较大。
具体见图1-2。
图1-2 不等螺距绕法
3.3．筑炉
(1)根据工作温度选用炉管材料。
原则上炉管的耐火度应比工作温度至少高1OO℃。
常用材料有粘土质管、高铝管、莫来石管、石英管、刚玉管等。
(2)按照设计的参数把电阻丝绕在炉管上，然后再安装在炉壳中央，其间填上保温材料，接上引线和检测或监控仪表，即可使用。
(3)内层保温材料由于直接接触电阻丝和炉管宜选耐火度高些，高温下不与炉管反应较稳定的材质。
如与炉管同材质的氧化铝空心球制品等。
外层保温材料由于温度已逐步降低，应选绝热性好，价格低的材质，如硅酸铝纤维、蛭石制品等。
保温层厚度取决于变压器容量和升降温速度要求。
如果变压器或控温仪容量较大且升降温速度要求快，则保温层宜薄些。
反之变压器能力不大，则保温层宜厚些。
3.4．系统的组装
(1)按照控温精度要求选择控温仪。
如精度要求不高或不经常使用的电炉用自藕变压器即可；对控温精度要求较高的选用具有PID调节工程的程序控温仪。
(2)按照使用温度和控温精度选用热电偶及配套仪表。
(3)根据设计的最大电流选择导线、开关等，接好全部线路。
3.5.测定恒温带
恒温带是指炉管内轴向和径向温度分布都达到控温精度要求的区域，此区域的位置和尺寸随电热体各部分尺寸，电炉工作温度和炉管内二端保温条件而变，因此在设计和筑炉时就应注意对恒温带的控制。
在实验过程中，热电偶的热端应接触或尽可能靠近被加热的试样，三者都应在恒温带内。
测恒温带时，准备两支热电偶，一支热电偶的热端放在炉管外壁中央，冷端联接控温仪，把炉温控制在实验常用温度。
另一支热电偶作测量用，由炉管一端插入炉管内，有中央开始逐步下移，每隔5-10mm读取一个稳定的温度值，直到温度降低1O-2O℃表示已出恒温带。
再从炉内取出热电偶，从上端插入炉管内，仍从炉管中央开始，逐步上移，也每隔5-l0mm读取一个稳定的温度值，直到温度降低10-20 0C，表示已出恒温带上端。
把所测定的温度T(℃)与相应距离X(m)数据，绘制成T-X图，这就是温度分布曲线,从中找出恒温带的位置与尺寸。
四、实验报告(自拟一道)
(1)设计和制作一台实验室用电阻炉，其炉管内径D
1为40mm，外径D
2
为50mm,
炉管L
1长800mm，常用工作温度T为900 0C，加热带L
2
长度大于500mm。
计算其
功率等相关参数。
(2)请查找资料比较常用发热元件如SiC,
2
MoSi等特性，并简单绘出管式电阻炉炉内温度分布曲线图的形状。
(3)采用一支热电偶自下往上穿过高温区来测恒温带其长度有无影响?为什么?。