Практика № 2-1

1. Омский государственный технический университет Кафедра «Машиностроение и материаловедение»

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
Практика № 2. Понятие о термопаре. Расчет перепада температур
рабочего пространства термического оборудования.
Мультимедийная слайд-лекция
Выполнил:
Бурлаков Александр Васильевич
ОмГТУ, 2025

2. Что такое термопара и как она работает?

2
Если вы хотите измерить температуру чего-то столь же горячего, как вулкан, обычный бытовой
ртутный термометр абсолютно бесполезен. Воткните колбу ртутного термометра в вулканическую
лаву (температура которой может быть намного выше 1000 °С), и вы получите сюрприз: ртуть
внутри мгновенно закипит (она превращается из жидкости в газ всего лишь при 674 °F), а само
стекло может даже расплавиться (если лава действительно горячая). Попробуйте измерить чтонибудь очень холодное (например, жидкий азот) с помощью ртутного термометра, и у вас
возникнет обратная проблема: при температурах ниже -38 °C ртуть представляет собой твердый
кусок металла. Так как же измерить действительно горячие или холодные предметы? Тут нам
поможет пара электрических кабелей под названием термопара.

3. Какая связь между электричеством и теплом?

3
Обычно когда мы говорим о проводимости в физике, мы можем иметь в виду две вещи.
Иногда мы имеем в виду тепло, а иногда - электричество. Металл, такой как железо или
золото, действительно хорошо проводит тепло и электричество; такой материал, как
пластик, напротив, не очень хорошо проводит ни одно из них.
Между тем, как металл проводит тепло, и тем, как он проводит электричество,
существует прямая связь.
Электрический ток проходит через металлы крошечными заряженными частицами
внутри атомов, называемыми электронами. Когда электроны «движутся» через
материал, они уносят с собой электричество. Если электроны могут переносить
электрическую энергию через металл, они также могут переносить тепловую энергию и поэтому металлы, которые хорошо проводят электричество, также являются
хорошими проводниками тепла. (Однако с неметаллами все не так просто, потому что
тепло проходит через них другими, более сложными способами. Но для понимания
термопар нам нужно учитывать только металлы.)

4. Томас Зеебек и термоэлектрический эффект

4
Предположим, вы воткнете железный пруток в огонь. Вы поймете, что
нужно отпустить его довольно быстро, потому что тепло будет
подниматься по металлу от огня к вашим пальцам. Было доказано, что
электричество тоже идет по нагретому прутку. Первым, кто правильно
продолжил развивать эту идею, был немецкий физик Томас Зеебек (1770–
1831), который обнаружил, что если два конца металла будут иметь
разную температуру, через них будет протекать электрический ток. Это
один из способов обозначить то, что сейчас известно как эффект Зеебека
или термоэлектрический эффект. По мере дальнейшего исследования
Зеебек обнаружил, что если соединить два конца металла вместе, ток не
будет протекать; аналогично, если два конца металла имеют одинаковую
температуру, ток также не будет протекать.

5. Томас Зеебек и термоэлектрический эффект

5
Зеебек повторил эксперимент с другими металлами, а затем попытался использовать
вместе два разных металла. Теперь, если способ протекания электричества или тепла
через металл зависит от внутренней структуры материала, вы, вероятно, можете
увидеть, что два разных металла будут производить разное количество электричества,
когда они нагреваются до одной температуры. Так что, если вы возьмете полосу
одинаковой длины из двух разных металлов и соедините их вместе двумя концами,
чтобы получилась петля. Затем окуните один конец (одно из двух стыков) во что-нибудь
горячее (например, стакан с кипящей водой), а другой конец (другой стык) во что-то
холодное. Тогда вы обнаружите, что электрический ток течет через петлю (которая
фактически представляет собой электрическую цепь), и величина этого тока напрямую
связана с разницей в температуре между двумя переходами.
Ключевой момент, который следует помнить об эффекте Зеебека, заключается в том,
что величина создаваемого напряжения или тока зависит только от типа металла (или
металлов), а также от разницы температур. Для создания эффекта Зеебека не нужно
соединение между разными металлами: только разница температур. Однако на
практике в термопарах используются металлические переходы.

6. Почему возникает эффект Зеебека?

6
Как мы уже видели, существует тесная связь между тем, насколько хорошо электричество течет в
материале (электропроводность) и насколько хорошо течет тепло (теплопроводность). Мы можем
думать об электронах в металле как о молекулах в газе, которые колеблются с кинетической энергией.
Чем горячее газ, тем больше кинетической энергии у каждой молекулы в среднем и тем быстрее она
колеблется. Подобно тому, как молекулы газа движутся быстрее, когда вы их нагреваете, электроны
имеют тенденцию «диффундировать» больше, когда металл более горячий. Если вы нагреете один
конец металлического стержня, электроны будут двигаться там быстрее и создадут чистый поток к
более холодному концу. Это делает более горячий конец слегка положительно заряженным, а более
холодный конец слегка отрицательно заряженным, создавая разницу напряжений - эффект Зеебека.
А как насчет эффекта Зеебека в соединении двух разных металлов? В одних материалах электроны
движутся более свободно, чем в других. В этом основная разница между проводниками и изоляторами,
а также между хорошими проводниками и плохими. Если вы соедините два разных металла вместе,
свободные электроны будут перемещаться из одного материала в другой посредством своего рода
диффузии. Так, например, если вы соедините кусок меди с куском железа, электроны имеют
тенденцию перемещаться от железа к меди, в результате чего медь заряжается более отрицательно, а
железо - более положительно. Если железо и медь соединены в петлю с двумя переходами, один из
переходов получит положительное напряжение, а другой - равное и противоположное отрицательное
напряжение, не создавая напряжения в целом. Но если один из стыков горячее другого, электроны
будут легче диффундировать между металлами. Это означает, что напряжение на двух переходах будет
отличаться на величину, которая зависит от разницы их температур. Это эффект Зеебека - и это основа
работы большинства термопар.

7. Понятие о термопаре

7
Термопарой, или термоэлектрическим преобразователем, называют устройство для
измерения температуры, основой работы которого является термоэлектрический эффект.
Схема термопары типа К. При температуре спая проволок из хромеля и алюмеля,
равной 300 °C, и температуре свободных концов 0 °C развивает термо-ЭДС 12,2 мВ.

8. Понятие о термопаре

8
В бытовых целях используются в различных приборах, в самых простых и технически
сложных: от утюгов, паяльников, холодильников до автомобилей и отопительных котлов.
Благодаря большому диапазону измеряемых температур (от -250 ºС до +2500 ºС) широкое
применение термопары нашли в промышленности, коммунальном хозяйстве, науке и
медицине. Также термоэлектрические преобразователи работают как часть систем
автоматики и управления, снимая и передавая данные об изменениях температуры. Такие
датчики отличаются надежностью, невысокой стоимостью, необходимой точностью и
низкой инертностью.

9. Понятие о термопаре

9
Работа термопары основана на свойстве изменения термо-ЭДС (термоэлектродвижущей
силы) от повышения или уменьшения температуры. Точность показаний зависит от типа
конструкции, соблюдения технологических требований, схемы подключения
проводников.
Конструкция термоэлектрического преобразователя обусловлена тепловой инерцией и
чувствительностью используемых элементов, условиями применения: диапазоном
температур, агрессивностью и агрегатным состоянием среды, необходимостью
использовать защиту.

10. Принцип работы термопары

10
Принцип действия термопары - термоэлектрический эффект, или эффект Зеебека.
Явление это было открыто ученым в 1821 году и состоит в следующем:
в замкнутой цепи из двух разнородных проводников возникает электродвижущая сила
(термо-ЭДС), если места их соединения, или спаи, поддерживать при разной температуре.
Эффект не возникает в случае использования однородных материалов, а также при
одинаковых температурах спаев. Величина термоэлектродвижущей силы зависит от
материала проводников и разницы температур контактов, направление тока в контуре - от
того, температура какого спая выше.

11. Принцип работы термопары

11
На практике в термопаре используют
проводники из разных сплавов, они
также называются термоэлектродами.
Один спай, «горячий», выполняют
сваркой или скручиванием и
помещают в среду с измеряемой
температурой; другой, «холодный»,
замыкается
на
контакты
измерительного
прибора
или
соединяется
с
устройством
автоматического управления (типа
КСП или Диск 250М). В современных
сложных термопарах используются
цифровые преобразователи сигнала.

12. Принцип работы термопары

12
Термо-ЭДС возникает за счет разницы потенциалов между соединениями проводников
при интенсивном нагреве или охлаждении горячего спая. Напряжение на холодном спае
пропорционально зависит от температуры на горячем. При этом температура на
холодном должна быть постоянной, иначе возникает большая погрешность измерений.
Для высокой точности холодный контакт помещается в специальные камеры, где
температура поддерживается на одном уровне.

13. Применение термопар и их особенности

13
Область применения термопар огромна, в первую очередь, благодаря широкому
измерительному диапазону температур: от сверхнизких до экстремально высоких.
Широкое распространение эти устройства получили также из-за стабильности и
точности измерений. Их используют в бытовых и промышленных приборах,
производственных технологиях для измерения температуры различных устройств,
объектов и сред: воздуха, твердых тел, расплавленного металла, жидкостей и газов,
вращающихся деталей, тепловых двигателей.

14. Применение термопар и их особенности

14
Как датчики температур термоэлектрические преобразователи применяют в
автоматизированных системах управления. В газовом оборудовании (котлы, плиты,
колонки) с помощью термопар осуществляют термоконтроль. По данным термопары
срабатывает аварийное отключение приборов, если превышена допустимая
температура.
От назначения термопары зависит ее конструкция и материалы проводников:
различные комбинации металлов предназначены для различных сред и диапазонов
температур.
Рабочая функция термопары – контроль наличия
пламени. Пока газ горит, температура на кончике
контрольного устройства доходит до 800–1000 ºС, а
нередко и выше. В результате возникает ЭДС,
которая держит газовый электромагнитный клапан
на патрубке к горелке в открытом состоянии.
Конфорка работает.
Однако при исчезновении открытого огня
термопара
перестает
выдавать
ЭДС
на
электромагнит. Происходит перекрытие крана и
подачи топлива. В итоге газ не попадает в кухню,
не скапливаясь в ней, что и исключает
возникновение пожара от подобной нештатной
ситуации.

15. Применение термопар и их особенности

15
Рабочие элементы для защиты от воздействия внешних факторов могут помещаться в
колбу, или чехол: например, защитный материал для термопары в газовом котле нержавеющая или обычная сталь. При температурах до 1000-1100 ºС применяют
жаростойкие сплавы, при более высоких — фарфор, тугоплавкие сплавы. Для
измерений в особых условиях среды, к примеру, при высоком давлении, требуется
герметичность термопары.
Если среда измерения не оказывает вредного влияния на проводники, защиту не
используют. Бескорпусный вариант с незакрытым местом соединения двух проводников
отличается низкой инертностью и практически мгновенным измерением температуры.

16. Применение термопар и их особенности

16
В зависимости от количества мест измерения термопары могут быть одноточечные и
многоточечные. Соответственно, длина рабочей части термопары колеблется от 120 мм до 20000
мм. Потребность во многих точках измерения (до нескольких десятков) возникает, в частности,
в химической и нефтехимической промышленности для тех емкостей, где перерабатываются
жидкости (реакторов, баков, колонн фракционирования).

17. Конструктив термопары

17
1 – чувствительный элемент, состоящий из двух
разнородных термоэлектродов, сваренных между
собой на конце 2 (горячий спай).
Термоэлектроды армируют изоляцией* 3 по всей
длине и размещают в защитную арматуру 4.
* В качестве изоляции применяются одно- или
двухканальные трубки, или бусы из фарфора (при
температуре до 1300°С) и окислы алюминия, магния
или бериллия (свыше 1300°С.)
В головке 5, снабженной крышкой 6, штуцером под
кабель 7, находится розетка с клеммами 8 для
присоединения
к
измерительному
прибору
посредством удлиняющего кабеля.
9 – неподвижный штуцер*
*Возможны варианты исполнения с передвижным
штуцером.
L
–
длина
монтажной
(рабочей)
части
термоэлектрического
преобразователя,
которая
погружается в среду измерения, различна для каждого
конкретного типа термопары.

18. Классификация термопар

18
Принцип действия термопары основан на возникновении разности потенциалов в
проводниках, поэтому металлы термоэлектродов должны отличаться по химическим и
физическим характеристикам. Для применения в термопарах используются различные
сплавы цветных и благородных металлов.

19. Классификация термопар

19
Благородные металлы позволяют существенно повысить точность измерений,
сказывается меньшая термоэлектрическая неоднородность и стойкость к окислению.
Они используются для измерений до 1900 ºС, при более высоких температурах
необходимы специальные жаростойкие сплавы. Неблагородные металлы применяются
до 1400 ºС.
Все материалы проводников обладают различной плавкостью, стойкостью к окислению,
диапазоном рабочих температур. Именно в указанном производителем интервале
температур возможна качественная работа устройства и точные данные измерений.

20. Классификация термопар

20
Для классификации групп термопар по российскому ГОСТу используют
три кириллические буквы, международная классификация подразумевает
обозначение одной буквой латиницы: например, нихросил-нисиловая
термопара имеет обозначение ТНН, или N; платинородийплатинородиевая — ТПР, тип В.
Другая классификация термопар учитывает типы спаев, которые могут
быть использованы:
• одноэлементные и двухэлементные;
• изолированные и соединенные с корпусом;
• заземленные и незаземленные.
Инерционность термопары снижается при заземлении на корпус, а это
увеличивает быстродействие и точность измерений. Также для
уменьшения инерционности в некоторых устройствах спай оставляют
снаружи защитного корпуса.

21. Классификация термопар

21
Хромель+алюмель ТХА (тип K)
Существует множество типов термопар, хромель-алюмель — одна из самых
распространенных.
Состав сплава хромель:
- 90% никеля
- 10% хрома
Состав сплава алюмель:
- 95% никеля
- 2% алюминия
- 2% никеля
- 1% кремния

22. Хромель+алюмель ТХА (тип K)

22
Возможность
работы
с
линейной
характеристикой в пределах температур от -200
ºС до +1300 ºС, подходит для нейтральных и
окислительных
сред,
имеет
невысокую
стоимость.
В
восстановительной
среде
требуется защитный корпус. Диапазон рабочих
температур зависит от диаметра электродов,
может применяться при реакторном облучении.
Отличается
высокой
чувствительностью
(примерно 41 мВ/ºС) и регистрирует даже
небольшие изменения температуры, очень
широко применяется во многих областях.
Недостатки и особенности: Никель имеет
магнитные свойства, что вызывает изменение
выходного сигнала при температурах 350 ºС. В
серной среде возможен преждевременный
отказ, при определенных низких концентрациях
кислорода работа также нарушается.

23. Классификация термопар

23
Железо+константан ТЖК (Тип J)
Надежная и недорогая термопара для промышленности и науки.
Константан обычно состоит из :
- 55% меди
- 45% никеля

24. Железо+константан ТЖК (Тип J)

24
Применяется в более узком диапазоне температур по сравнению с
хромель-алюмелем: от -200 до +1100 ºС, при этом выше
чувствительность: 50-60 мкВ/ºС.
Хорошо подходит для вакуумной среды, измерения проводятся также в
окислительных, восстановительных, нейтральных средах. Температура
длительного воздействия — до +750 ºС, кратковременного — до +1100 ºС.
Нельзя постоянно применять при отрицательных температурах из-за
коррозии на металлическом выводе, окислительные среды сокращают
срок действия. При высоких положительных температурах негативно
влияет сера.

25. Классификация термопар

25
Хромель+копель ТХК (тип L)
Копель изготавливается примерно в таких пропорциях:
- медь 56%
- никель 43%
- марганец 1%

26. Хромель+копель ТХК (тип L)

26
В основном используется для пирометрических измерений различных
сред при рабочих температурах 200-600 ºС, в промышленных и
лабораторных установках. Максимальный диапазон измеряемых
температур: от -250 ºС до +1100 ºС при кратковременном воздействии.
Одна из самых высокочувствительных термопар — до 80 мкВ/ºС.
Чувствительна к деформации, очень хрупкая.

27. Удлиняющие (компенсационные) провода

27
Компенсационные провода используются для подключения термопар к
измерительным приборам, чтобы обеспечить точную передачу термо-ЭДС и
минимизировать погрешности измерений. Они изготавливаются из тех же или схожих
сплавов, что и рабочие термоэлектроды термопары, но их характеристики точности
ограничены температурным диапазоном применения, что делает их более
экономичным решением, чем использование полнофункциональных проводов.

28. Удлиняющие (компенсационные) провода

28
Основные функции компенсационных проводов:
- Передача сигнала: Они передают термоэлектрическое напряжение от
термопары к измерительному прибору, сокращая количество "холодных
спаев".
- Снижение погрешности: Благодаря тому, что материалы жил
компенсационных проводов соответствуют материалам термопары, они
обеспечивают минимальные потери данных при подключении к
аппаратуре, что повышает точность измерения.
- Удлинение термопары: Термоэлектродные провода могут использоваться
для удлинения вывода термопары и подключения к измерительному
прибору.
- Экономия: Использование компенсационных проводов является более
бюджетным
решением
по
сравнению
с
прокладкой
полнофункциональных термопарных проводов на всем пути от датчика до
прибора.

29. Изоляция термопарных проводов

29
Для изоляции жил проводов ПКГВ, ПКВ,
ПКВП используют поливинилхлоридный
пластикат. Изоляция проводов типа ПКС
осуществляется с помощью резины.
Изолированные жилы проводов ПКВ,
ПКВП и ПКГВ укладываются
параллельно и обволакиваются
поливинилхлоридным пластикатом
(толщина слоя 0,6 мм), на ПКС наносится
свинцовая оболочка толщиной 0,8 мм.
Далее оболочка провода ПКВП
оплетается с помощью стальной
оцинкованной проволоки. Провода
вышеуказанных типов предназначены для
применения в температурном диапазоне
от -40 до + 65 ºС. Относительная
влажность при температуре -40 ºС не
должна превышать 98%.

30. Применение термопарных проводов

30
Сегодня термопарные провода применяется достаточно часто. Они могут служить
контрольными термопарами с целью контролирования равномерности распределения
тепла по промышленной печи. Если необходимо организовать контроль температур, в
которых проходит обработка материала или детали, прибегают к применению
закладных термопар.
В основе их работы лежит способность сплавов к образованию термодвижущей силы,
которая будет зависеть от спаечных мест двух проводников. Возникновение
термодвижущей силы происходит в том месте, где соединяются два конца проводника,
имеющие одинаковую температуру нагрева. Такие проводники называются
термоэлектродами, а их пара носит название термопара.
В ходе эксплуатации термопары один ее конец сваривается между собой в горячий
спай. Его и будут присоединять к объекту, который необходимо контролировать.
Холодный спай, образуемый противоположными концами термопары, служит для
присоединения к измерительному устройству. Обязательное условие эксплуатации —
изоляция термоэлектродов друг от друга по всей длине, за исключением горячего спая.

31. Преимущества и недостатки термопар

31
Термопары имеют давнюю историю эксплуатации
применяются благодаря следующим преимуществам:
• Способности работать в агрессивных
температурах от -250 оС до +2500 оС.
средах
и
и
широко
экстремальных
• Невысокой цены для большинства моделей. Стоимость увеличивается
для приборов с благородными металлами, защитными элементами,
дополнительными соединениями и разъемами.
• Проверенной десятилетиями надежности и неприхотливости.
• Точности измерений. Погрешность составляет до 1-2 оС в стандартных
приборах, что по большей части достаточно для промышленных и
бытовых нужд. Более высокоточные приборы имеют показатель 0,01 оС.
• Простой технологии изготовления и обслуживания.

32. Преимущества и недостатки термопар

32
К недостаткам термопар можно отнести:
• необходимость применения высокочувствительных приборов для снятия
результатов измерений;
• малая величина токов требует экранирующей защиты проводов для
уменьшения наводки;
• ухудшение показателей при длительном использовании в условиях
перепадов температур;
• для точных измерений требуется градуировка каждого прибора на
заводе-изготовителе;
• появление нелинейной зависимости термо-ЭДС от нагревания, если
превышаются рабочие ограничения.

33. Преимущества и недостатки термопар

33
В целом, возможные сложности в работе с термопарами хорошо
изучены и имеют различные способы решения. Благодаря
надежности, точности, широкому рабочему диапазону температур
устройства очень распространены. Применение определяется их
техническими характеристиками и особенностями, а для некоторых
систем
термопары
единственно
возможный
вариант.
Существующая классификация, а также многочисленные
исследования и опыт эксплуатации дают обширную информацию о
различных типах устройств, что облегчает их выбор и
использование.

34. Какой тип термопар выбрать

34
В промышленном оборудовании термопары используются крайне часто для
более точного контроля этапов производства изделия. Перед выбором
термопары рекомендуется заострить свое внимание на следующих
характеристиках:
• Диапазон измерения температур
• Устойчивость к химическим средам
• Стойкость к вибрации и механическим воздействиям
• Совместимость с используемым оборудованием

35. Как подобрать тип спая термопары

35
У термопар имеется три типа спая: изолированный, неизолированный
или открытый.

36. Как подобрать тип спая термопары

36
На конце датчика с неизолированным переходом провода термопары
прикреплены к стенке датчика с внутренней стороны. Благодаря этому
достигается отличная теплопередача снаружи через стенку оболочки к
спаю термопары. В изолированном типе спай термопары отделен от
стенки оболочки. Время отклика меньше, чем у неизолированного типа,
но изолированный обеспечивает изоляцию от электричества.
Термопара в стиле открытого спая выступает из конца оболочки и
подвержена воздействию среды которая ее окружает. Этот тип
обеспечивает лучшее время отклика, но его можно эксплуатировать
только для некоррозионных и негерметичных случаев.

37. Как подобрать тип спая термопары

37
Неизолированный спай используют для замера температур
агрессивных сред, или же для областей применения где характерно
высокое давление. Спай неизолированной термопары приварен к
защитной оболочке, благодаря чему достигается более быстрый отклик,
чем при эксплуатации спая изолированного типа.
Изолированный спай отлично себя показывает в измерениях
температур в агрессивных средах, где рекомендуется иметь термопару,
которая электрически изолирована от оболочки и экранированную ею.
Термопара из сварной проволоки физически изолирована от оболочки
термопары порошком MgO (оксид магния).
Открытый переход рекомендуется для измерения статических или
текущих температур некоррозионных газов, где понадобится быстрое
время отклика. Соединение выходит за пределы защитной оболочки из
металла, в следствии чего получается более точный и быстрый отклик.
Изоляция оболочки герметична в соединительных местах, благодаря
чему исключается любое проникновение влаги или газа, которое могло
бы привести к ошибкам.

38. Рабочая и контрольная термопара

38
В печном оборудовании рабочая и контрольная термопары выполняют разные функции:
рабочая термопара измеряет температуру внутри печи, тогда как контрольная термопара
используется для поддержания определенного температурного режима или в качестве
резервного датчика. Рабочая термопара (или "горячий спай") регистрирует фактическую
температуру, а контрольная может служить эталоном или запасным датчиком,
обеспечивая безопасность и точность контроля.

39. Рабочая термопара

39
Назначение: Измеряет фактическую температуру
внутри печи, являясь основным датчиком для
системы управления.
Принцип работы: Соединение двух проводов
создает "горячий спай", который помещается в
печь. Когда этот спай подвергается тепловому
воздействию, он генерирует электрический сигнал,
пропорциональный температуре.
Пример: Для высокотемпературных печей часто
используются типы K (хромель-алюмель), которые
работают в диапазоне до 1200 ºС непрерывно.

40. Контрольная термопара

40
Назначение: Выполняет роль эталона или резервного датчика. Её показания могут
использоваться для сравнения с показаниями рабочей термопары, для калибровки или
для аварийного отключения в случае сбоя рабочей термопары.
Принцип работы: Она может быть установлена в другой части печи или использоваться
для мониторинга температуры в ключевой точке. Ее сигналы обрабатываются
независимо или используются для проверки показаний рабочей термопары.
Преимущество: Повышает безопасность и надежность системы, так как при выходе из
строя рабочей термопары, контрольная может немедленно подать сигнал на отключение
или перейти в аварийный режим.
Ключевое отличие:
Основное отличие заключается в назначении данных: рабочая термопара предоставляет
данные для активного управления (регулирования), а контрольная — для независимого
мониторинга, верификации и обеспечения безопасности. Наличие двух отдельных
систем повышает надежность и безопасность эксплуатации печного оборудования.

41. Регистратор Диск-250М

41

42. Регистратор Диск-250М

42
Что же из себя представляет ДИСК 250М: Это прибор, построенный на
микропроцессорной элементной базе и предназначенный для измерения, регистрации,
сигнализации
и
регулирования
параметров
технологических
процессов,
представленных унифицированными сигналами и сигналами от термопар,
термопреобразователей сопротивления, дифференциальнотрансформаторных датчиков
и пирометров. Приборы предназначены для применения в металлургии,
машиностроении, нефтедобывающей, -транспортирующей, и -перерабатывающей,
химической, энергетической, пищевой и других отраслях промышленности.

43. Проверка печного оборудования на равномерность температуры рабочего пространства

43
Проверка печного оборудования на равномерность
температуры рабочего пространства
Проверка печей на технологическую точность - это контроль с
установленной периодичностью при помощи метрологически пригодных
средств измерений распределения температур в рабочем пространстве
печей при минимальной, промежуточной и максимальной температурах
диапазона рабочих температур печи до и после наступления
установившегося температурного режима(равновесного состояния) в
соответствии с утверждённой для каждого типа печи схемой размещения
поисковых термопар.
Плановая проверка печей на технологическую точность проводится согласно годовому графику проверки, утверждённому директором по науке и
технологии. В график проверок включаются печи нагрева и
термообработки, к которым в соответствии с технологическими
процессами предъявляются требования по равномерности распределения
температуры в рабочем пространстве печи.

44. Проверка печного оборудования на равномерность температуры рабочего пространства

44
Проверка печного оборудования на равномерность
температуры рабочего пространства
Внеплановые проверки печей на технологическую точность, с обязательным указанием причины
проверки, проводятся:
-при сдаче печей в эксплуатацию после монтажа, капитального ремонта, реконструкции, длительной
остановки по производственным условиям (более одного месяца);
-при выявлении несоответствующей продукции, по требованию производственного, технологического
или контрольного персонала по согласованию с начальником цеха.
-увеличение максимальной или уменьшение минимальной рабочей температуры;
-изменение требований технологии по предельным отклонениям температуры с целью установления
размеров рабочего пространства;
-изменение расположения нагревательных элементов или их замена в количестве более 25 %;
-изменение конструкции футеровки печи;
-изменение места установки рабочих термопар;
-изменение системы управления температурным режимом печи (замена типа датчика, регулятора,
контроллера);

45. Проверка печного оборудования на равномерность температуры рабочего пространства

45
Проверка печного оборудования на равномерность температуры
рабочего пространства
Проверка печей на технологическую точность осуществляется в рабочем
диапазоне температур при минимальных, максимальных и
промежуточных температурах с интервалом, не превышающим 400 °С для
печей нагрева и 335 °С для печей термообработки.
Печи после капитального ремонта и реконструкции должны проверяться в
рабочем диапазоне температур при минимальных, максимальных и
промежуточных температурах с интервалом, не превышающим 200 °С.
При диапазоне рабочих температур не более 100 °С проверку печи
допускается проводить при одной температуре диапазона.
Проверка печей на технологическую точность проводится в соответствии
со схемами проверки.
Предельные отклонения температуры в рабочем пространстве печи в
зависимости от типа и назначения печи при проверке печи на
технологическую точность.

46. Проверка печного оборудования на равномерность температуры рабочего пространства

46
Проверка печного оборудования на равномерность температуры
рабочего пространства
Периодичность проверки печей для нагрева слитков и предварительно деформированных заготовок
должна быть не менее одного раза в 6 месяцев, печей термообработки - не менее одного раза в 3
месяца.
Максимальное количество календарных дней, превышающих периодичность проверки, составляет
один день на количество месяцев, составляющих периодичность проверки (например, при
периодичности три месяца - три дня, шесть месяцев - шесть дней).
Печи, не прошедшие проверку на технологическую точность (превышение срока проверки печи;
превышение предельных отклонений температуры) к применению в технологическом процессе не
допускаются до выполнения корректирующих мер и успешной повторной проверки печи на
технологическую точность.
На печах или около печей должны быть вывешены копии схем проверки печей на технологическую
точность для того, чтобы персонал, работающий на печах, знал о действительных размерах рабочего
пространства печи для выполнения правильной загрузки заготовок в печь.
На копии схемы должны быть указаны размеры рабочего пространства, дата последней проверки,
удостоверенные подписью лица, ответственного за проверку печей на технологическую точность.
Контрольные термопары применяются однократно и калибруются перед применением в диапазоне
рабочих температур проверяемой печи.
Применяемые многоканальные приборы должны иметь автоматическую компенсацию температуры
холодного спая и обеспечивать регистрацию температуры каждой точки измерений с интервалом не
более, чем через 2 минуты.