影像式燒結(jié)點儀操作說明

一、概述

本儀器是用于測量造型材料的原砂、混合料和陶瓷原料燒結(jié)點溫度、耐火度的一種高溫、透射投影裝置。它可使試驗者在鏡屏上清晰地看到試樣在高溫情況下，材料試樣的體積收縮、膨脹純化及*球化的情況并得知各種情況發(fā)生時的相應(yīng)溫度。為生產(chǎn)選擇材料提供依據(jù)，也可為科研、教學(xué)提供測試手段。廣泛用于鑄造、陶瓷、玻璃等行業(yè)及教學(xué)、科研部門。

該儀器結(jié)構(gòu)示意如圖一。

二、技術(shù)參數(shù)

1、使用溫度范圍：   室溫——1700℃。

2、加熱速度：    2.5小時可達(dá)1700℃，也可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。

3、影像放大倍率：8～9倍。

4、功耗：    2 KW

5、試樣尺寸：Ф6×8mm

三、儀器的組成及簡單原理

（一）儀器的組成：

本儀器是由光源、鉬絲爐、投影裝置、電氣控制箱、制樣器五部份組成。

1、采用12V、30W光源燈泡發(fā)光經(jīng)聚光鏡片聚光，整個裝置在三角形導(dǎo)軌上，根據(jù)需要可前后移動，聚光筒上下左右亦可進(jìn)行調(diào)整。

2、加熱采用鉬絲為發(fā)熱元件的管式電阻爐，用氬氣保護(hù)發(fā)熱元件不過快氧化，最高爐溫可達(dá)1700℃。升溫速度可手動、自動調(diào)節(jié)，爐膛試驗區(qū)溫度梯度±15℃。

3、投影部分：來自聚光鏡的平行光線，通過爐膛，將爐膛內(nèi)試樣投影到投影部分的放大鏡頭上。經(jīng)棱鏡折射到平鏡上來，再由平鏡反射到乳白毛玻璃的鏡屏上，試驗人員從而可清晰地看到爐內(nèi)試樣隨溫度變化而產(chǎn)生的收縮、膨脹、鈍化及*球化的投影圖像。

4、電氣部分：采用溫控儀進(jìn)行控制，使其升溫速度得到很好的保證，具體操作詳見其使用說明書。

（二）儀器工藝

1、測定燒結(jié)溫度：

①目測法：原沙顆粒在開始燒結(jié)時，表面及內(nèi)部易熔成份熔融，顆粒間發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象，冷卻后砂粒不再分開，表面光亮。據(jù)此確認(rèn)為燒結(jié)點溫度。

②圖像收縮法：在高溫時，由于原子運動引起的顆粒間接觸處數(shù)量和質(zhì)量的變化稱為燒結(jié)，這導(dǎo)致了系統(tǒng)的致密和強(qiáng)固。此時伴有體積（或局部）的微小收縮。當(dāng)圖像出現(xiàn)收縮時，該溫度即可確認(rèn)為燒結(jié)起始溫度。

2、測耐火度（熔融溫度）：當(dāng)材料熔融時，物體已不能保持原來的形狀，從而在該溫度下輪廓形狀發(fā)生了很大的變化，原來投影呈矩形狀，直角鈍化，由矩形變成半球形。當(dāng)出現(xiàn)鈍化，圖形變圓時的溫度即可確認(rèn)為熔融溫度或耐火度。

四、儀器的使用與調(diào)整

儀器出廠時，各部分已作調(diào)整，使用時只需按下列程序進(jìn)行安裝操作。

（一）儀器主體：

1、把投影裝置、鉬絲爐、聚光鏡安裝在三角形導(dǎo)軌上，使投影裝置前端鏡面至爐殼中心距離為260㎜，調(diào)正鉬絲爐與聚光鏡筒的高度，使三個部件通光部分在同一光軸線上，使光源能在投影屏上清楚地反映出一個亮圈，亮圈尺寸為70×70。

2、因鉬絲在高溫下極易氧化，鉬絲爐要采用惰性氣體保護(hù)，該爐采用氬氣保護(hù)。氬氣連接線路見圖三。

在升溫時，先要接通氬氣，在開始的幾十分鐘里，將氬氣流量計調(diào)至刻度40處，以后，可將流量減小至刻度20處一直將電爐溫降至室溫，都要使氬氣接通。

為保證爐管內(nèi)密封料不致燒損，升溫時要接通鉬絲爐兩端冷卻水，爐溫達(dá)700℃之前，冷卻水流量要少一些，700～1700℃時，水流量要大一些，使水溫能保持在室溫50℃即可。

3、試樣放置：升溫前，將制樣器作好的試樣放在陶瓷片或鉑片上，緩慢推入爐膛中心。當(dāng)用目測方法測試燒結(jié)點時，只須將瓷片在需要的溫度時徐徐推入爐膛中心即可。

4、將試樣推入爐膛后，打開光源，使光源燈絲圖像中心全部照在試樣上，在投影屏上清晰現(xiàn)出試樣投影像即可。

5、使用投影裝置觀察爐內(nèi)試樣時，在升溫前可將電爐與光源、投影裝置調(diào)正在一條光軸線上，以得到清晰的投影圖像。也可使投影物鏡筒沿筒作前后調(diào)正。在升溫過程中就不要再調(diào)正，否則就使圖像失去了對比依據(jù)。

調(diào)正方法見圖四。

①當(dāng)出現(xiàn)偏左或偏右時，調(diào)正電爐的升降手柄使其上下移動，便可使圖像停留在中間正確的位置。

②當(dāng)出現(xiàn)偏上或偏下時，調(diào)正電爐的前后位置（與光軸垂直方向）轉(zhuǎn)動小手柄便可使電爐移動，以便圖像停在合適位置。

③當(dāng)調(diào)正垂直手柄或前后移動小手柄后，燈光源也須作一些相應(yīng)調(diào)正，以得到清晰的投影圖像為適。

6、為保護(hù)爐管不受損，使用壽命不受影響，試驗時須注意勿使試樣掉進(jìn)爐管。

（二）電氣箱

1、接好電源、電爐、光源和熱電偶等連線。

2、將“手動——自動"開關(guān)撥到“手動"，將手動調(diào)節(jié)旋鈕向順時針方向微調(diào)一點，開始以電流表指示在10A左右的電流進(jìn)行預(yù)熱5分鐘，然后根據(jù)需要慢慢調(diào)大，但電流表上的指示不得超過24A，如果旋至最大，電流仍然不能得到24A則可將可控硅觸發(fā)板右上角反饋電位器逆時針方向微調(diào)一點，減少反饋，即可達(dá)到。

3、儀器的基本操作及溫控儀參見相應(yīng)的說明書。安裝好儀器后，將溫度控制器電源關(guān)閉，“自動——手動"轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“手動"，手動調(diào)節(jié)旋鈕反時針方向旋到最小，此時方可合上總電源。打開儀器電源開關(guān)，整機(jī)上電，順時針方向慢慢旋動手動調(diào)節(jié)旋鈕，使電爐電流10A左右預(yù)熱五分鐘，即可慢慢增加電流，提高升溫速度，但最大手動電流最好不超過24A。電爐發(fā)熱材料為鉬絲，溫度電阻特性較差，在低溫時應(yīng)特別注意，鉬絲電阻接近為零，很小的電壓即會產(chǎn)生很大的電流，注意不要因過流而損壞可控硅及發(fā)熱元件。隨著溫度的升高，電阻越來越大，需增大電壓，才能維持相應(yīng)電流。溫度較高時，請注意電爐接通氬氣及循環(huán)水，以保護(hù)鉬絲及保溫材料。亦可用溫控儀控溫，該表有“自動"及“手動"兩種方式，請熟悉此儀表后再使用，使用前，先將最大輸出功率H PL下調(diào)為零，再將下面的“手動——自動"開關(guān)切換至“自動"，將溫控儀設(shè)定在手動輸出方式，此時再增加最大輸出功率H PL至35左右，慢慢增加手動輸出功率，手按住▲鍵數(shù)字會迅速增大，松開才有效，開機(jī)時宜點動增加，以免過流；在溫度升到400℃～700℃以后，可以轉(zhuǎn)“自動"設(shè)定好相應(yīng)的升溫曲線及相關(guān)參數(shù)，將手動電流調(diào)至24A，觀察此時的輸出功率，將H PL下調(diào)至手動時的輸出功率，此時即可轉(zhuǎn)為自動升溫過程中，如需修改參數(shù)，即可設(shè)定為暫定狀態(tài)，待修改完再轉(zhuǎn)為運動狀態(tài)，如在停止?fàn)顟B(tài)修改參數(shù)則會從開頭重新進(jìn)入升溫曲線，升溫過程中如果升溫速度跟蹤不上，請加大輸出功率H PL。實驗結(jié)束后，請將最大輸出功率H PL下調(diào)為零，將“自動——手動"開關(guān)轉(zhuǎn)為“手動"，將手動調(diào)節(jié)旋鈕反時針旋到最小，待溫度降低到較低時，可以關(guān)閉氣源、水源和電源。

4、在需要調(diào)整和觀察試樣的投影圖像時，可按“光源"鍵，觀察完后隨即關(guān)掉光源。

5、試樣作完后必須先將電流慢慢調(diào)至零，把電源開關(guān)撥至“關(guān)"位置（使控制箱恢復(fù)到開機(jī)前狀態(tài)，以免下次通電時發(fā)生故障）再斷電拉閘。

五、試樣

試樣為Ф６×８圓柱體，在制樣器上作成，要求外表光潔，每次壓縮的松緊程度一致。

六、安裝、保養(yǎng)

1、儀器應(yīng)安裝在無震動清潔的水泥平臺上，工作臺高度應(yīng)低于800㎜。

2、因儀器使用過程中，須用氬氣瓶、冷卻水，要考慮放置這些裝置，不要用手接觸摸鏡片，必要擦拭時，要用光學(xué)鏡片紙。

3、在試驗中切勿使鏡片受到急冷急熱的沖擊，否則易于損壞。

4、三角形底座隔一段時間需用機(jī)油擦拭一次，以防生銹。

5、發(fā)現(xiàn)爐子兩端密封處有氣體滲漏時，要及時更換密封材料并擰緊螺母。

6、觀測圖像的光源燈，只在觀察后即關(guān)掉，以防燈座溫度太高燒損。

7、電器控制箱的故障及排除方法：

①合上總電源后，總電源指示燈不亮，檢查指示燈是否接觸不良或燒壞，若沒有壞，可查開關(guān)板保險，電源線是否接觸良好。

②接通電源開關(guān)手動調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)至最大，電壓、電流表均無指示時，檢查RLS保險，可控硅管是否壞，主回路連線是否接觸良好，：“ZK—1"表是否良好等。

③主回路輸出電壓較低，手動調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最大還只有正常工作時的一半左右時，可能是可控硅管只有一只導(dǎo)通，應(yīng)檢查可控硅管和“ZK—1"可控硅調(diào)整器。

七、技術(shù)文件、附件清單

1、瓷  片：              二片

2、制樣器：              一套

3、產(chǎn)品說明書            一份

4、產(chǎn)品合格證            一份

5、AL808P說明書：       一份

6、橡皮管：20米 （用戶根據(jù)實際情況剪成五根）

7、計算機(jī)：一套（只供配CCD攝像的儀器）

8、用戶應(yīng)用程序：測試軟件一套（只供配CCD攝像的儀器）

9、串行接口線：一根（5米左右）（只供配CCD攝像的儀器）

10、串行接口：一只（RS232/485）（只供配CCD攝像的儀器）