新型铣削测温系统设计+CAD图纸+答辩PPT(3)
时间:2017-06-27 19:22 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。这种方法优点是直观可靠，缺点是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。 非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，故可以避免接触式测温法的缺点，具有较高的测温上限。此外，非接触式测温法热惯性小，可达1/1000S，故便于测量运动物体的温度和快速变化的温度。由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距离以及烟尘、水汽等其他的介质的影戏那个，这种方法一般测温误差较大。 以下将研究一些常用的测温方式供本设计的选择。 2.1 热电偶法 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： ①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。 ③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 热电偶测温基本原理：将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 热电偶的结构形式 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵 金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷 端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。 2.1.1 自然热电偶法 自然热电偶法是应用最广泛的切削温度测量方法之一。他是利用工件和刀具材料化学成分的不同而组成热电偶的两极。当工件与刀具接触区温度升高后, 就形成了热电偶的热端, 而工引出端和刀具的引出端而形成了冷瑞。这样在刀具与工件的回路中便产生了温差电动势。自然热电偶应测温的原理如图1（a）所示。其中铜顶尖与旋转销组合解决了旋转体冷端电接触问题。另外，冷端电接触亦常由水银接触法实现，如图1（b）所示。 优点：此方法简单可靠，可方便地研究切削条件（如切削速度、进给量等）对切削温度的影响。 缺点：该方法只能测出切削区的平均温度，无法测得指定点的温度。同时，刀具材料或工件变化后，切削温度—毫伏值曲线必须重新标定。 2.1.2人工热电偶法 人工热电偶法是将两种预先标定的金属丝组成热电偶来使用的方法。它的热端固定于要测得温度点上，冷端则通过导线串接在电位计或毫伏计上。根据电表的读数及标定曲线，就可以测得热端温度。 (责任编辑：qin) |