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电热合金电阻随温度变化试验全程目击

时间:2017-03-09 15:49   生产厂家:东莞市正航仪器设备有限公司    品牌:sailham正航


电热合金电阻随温度的变化是一个重要的设计参数,它涉及到材料的选择,在设计电热元件时必须考虑这一参数。本试验方法用于分析制造过程对电阻变化的影响,以达到产品性能的目的。

一、试验条件

1用于加热试样的加热炉,其构造能保证在工作范围内的各要求点试样和热电偶保持均匀稳定的温度,并能从室温到要求温度的范围内对其有效控制,对试样和热电偶应做好防护措施,以防止从加热炉的热区向冷区直接传热。

2当试样的电阻低于1OQ时,使用开尔文电桥、电位差计、数字式欧姆安培计或其他仪器测量电阻;当试样的电阻大于10Q时,可以用惠斯登电桥测量电阻。试样电阻的测量度为01,测量电流应该小到使试样电阻的变化量不大于0.1。可以通过实验方法测量或通过试样表面的功率损耗计算这一电流条件。

 

电热合金电阻随温度变化试验

 

 

二、试验过程

1试验用试样应该从制造过程剩余的材料中预备,并做成适合在电加热炉中测量电阻的形状。当用开尔文电桥、电位差计、数字式电流表或其他仪器测量电阻时,电流导线应该焊接到试样的末端,这样在测试过程中通过试样的电流分布就不会发生变化。电压导线也应该焊接到试样的末端,电压导线与电流导线之间的距离不小于位于两根电压导线之间试样长度的十分之一。

2当用惠斯登电桥测量电阻时,只需用电流导线,这时导线电阻不能超过试样电阻的1,并且导线要用与试验试样同样的合金制成。用上面两种方法测量电阻时,导线的长度不小于加热炉的加热区长度并且至少是自身横向尺寸的50倍,这样就能避免热量传导到加热炉的较冷部位从而对测试试样的温度引起干扰。

3为了保证试验试样放置区域温度的均匀性,选用一只典型的试样和热电偶安放在电加热炉的加热区的中心部位,然后将加热炉加热到测试温度并保持该温度直到达到平衡状态,接着将该典型试样在加热炉中沿着温度梯度方向移动一段距离,该距离的长度应与安放在该加热炉中试样和热电偶的尺寸相同。该典型试样移到这一位置的温度与其在正常位置的温度差异不能超过10℃。

4试验过程的测量电流不宜太大,试样达到某一温度(对于NiCr合金,400℃是适宜温度)时,电阻随温度变化产生相对大而均匀的变化。施加某初始测量电流并保持到试样电阻变得稳定,然后将电流增大40%并保持该值直到电阻再次变得稳定。如果前后两次电阻的差值大于被测值的01%,则表示初始电流太大,应该降低直到上述差值小于01%,则该初始电流合适。选为测量电流。

5当试样有效的自由表面功率损耗小于0.01Wcm时可以忽略测量电流对电阻测量的影响。将试样卷绕成线圈,线圈的螺距应大于试样截面横向尺寸的5倍,其有效自由表面与直线型试样相同,为两个电压端之间试样的全部表面积。而当出于节省加热炉空间的目的将试样盘绕成螺旋形或向后向前弯曲时,相邻圈的间隔应小于试样截面横向尺寸的5倍,其有效自由表面积为试样弯曲或盘绕后形成的圆柱体或柱体的外表面积。

6将试验试样放在加热炉中,把加热炉的温度加热到该合金试样指定试验温度的值,保持这一温度值直到试样的电阻趋于稳定(除非由于氧化造成相对慢的变化),然后将加热炉温度降至室温。每隔大约100℃,在温度和电阻达到稳定时进行一次测量,记录再次的测量值,再次测量值定义为用正反电流通过试样后电阻的平均值。这样做对于消除热电势的影响是很有必要的。

7用经标定的热电偶和电位差计测量温度,测量度为温度误差不超过10℃。

三、数据处理

1用最终的室温电阻值作为基数值绘制电阻随温度缓慢变化的曲线(UP温度一电阻曲线),注意曲线图上两个连续读数之间的相对位置。通过分析该曲线得到电阻随温度降低的规律,从而正确定义试验材料的温度一电阻特性。

四、几点说明

1电阻随温度变化的再现性主要取决于温度的均匀性,其次取决于降温的速率。对N iC r合金而言,温度降低越快,电阻变化越小。

2若发现曲线上有不光滑点,应将试样再次在怀疑的区域内以大约25℃的温度间隔测量温度和电阻读数。

3本试验方法的度为±2

4试验偏差无法确定,理由如5.1所述。