精密铸造的温度测量控制

高温光谱仪是一种不需要事先准备任何信息，可以进行准确测量的高温计，不管发射率的情况如何，也不受环境的限制。图2为FAR高温光谱仪为监测镍基精密铸造合金纪录下来的温度和发射率。从图中可看到，功率整定值的每次变化都造成发射率快速尖峰状的增加，这是由于熔料的电磁搅拌产生扰动造成的，扰动会强化发射率。液体运动形成小的空腔，由于多重反射的作用，增加了吸收和发射。其次，当熔料冷却时，发射率经历阶梯状变化：在1:15左右，发生率减少10%以上，从0.245减少到 0.220。

这个效应与合金材料沸腾蒸发是一致的，在发生这种变化时，温度保持恒定不变。最后，熔料冻结，发射率激剧变化，从0.22变化成 0.60。缓慢降低的温度以及同时发生的缓慢增加的发射率表明，金属硬化的过程经历一个浆状状态，而不是像水变成冰那样相态发生突然变化。图3所示与图2为同一过程，但是，这次增加了一个常规高温计的输出。除了温度误差很大之外，需要注意的是，在断电冷却过程中，常规高温计无法进行测量。在1:35 至 1:50的时间内，高温计报告了温度的增加。这是一种虚假状况，是在金属冷却过程中，发射率增加造成的。

在实际运行过程中，由不正确的发射率造成的巨大温度误差除对产品质量产生影响外，一些明显的后果是电力的浪费、周期时间的延长以及耐火材料磨损的加剧等。图4为常规高温计测量的连续四个浇铸周期中的温度和发射率，图5中的两条示踪曲线为高温光谱仪测量的连续四个浇铸周期中的温度和发射率，尖峰温度不无特别重复性，可看到图4中发射率出现许多相当大的尖峰，表示有特别大的扰动存在。尖峰是由于存在严重电磁搅拌造成的，过程如下：熔料中的扰动强化了发射率，常规高温计将此解释为一个超温数值；随后，作为对现象的反应，控制器切断电源；电源切断后，扰动消退，然后，常规高温计检测到温度过低的状况，电源再次被接通，由此产生的电流涌动激剧搅动熔料，周期性循环开始，剧烈扰动造成耐火材料的侵蚀，于是在产品中产生夹杂。 透射电镜相关文章:透射电镜原理
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