平板金屬加熱內(nèi)部溫度場(chǎng)的測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、在國(guó)內(nèi)外工業(yè)熱加工方面，實(shí)現(xiàn)金屬內(nèi)部溫度的準(zhǔn)確無(wú)損測(cè)量仍是一個(gè)技術(shù)難題。在實(shí)際傳統(tǒng)熱加工生產(chǎn)中，金屬內(nèi)部溫度常常是被人為經(jīng)驗(yàn)估計(jì)或是不被測(cè)量的，即使測(cè)量使用的方法也主要是在鋼件上加工測(cè)溫孔，將測(cè)溫傳感器放入測(cè)溫孔，但是這種方法既有損工件的完整性又改變了溫度的實(shí)際分布特性，并且只適用于特定的研究，并不可能作為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用?；趯?duì)金屬內(nèi)部溫度及其溫度場(chǎng)的測(cè)量技術(shù)與方法的困擾難題，科技人員也提出了一些對(duì)金屬內(nèi)部溫度及其溫度場(chǎng)進(jìn)行

2、間接測(cè)量的技術(shù)方法。但這些方法或理論意義大于實(shí)際意義而無(wú)法在工程實(shí)施，或存在不確定和不實(shí)際的各種條件，造成理論與技術(shù)方法的脫節(jié)。在實(shí)際的生產(chǎn)中很少用到熱加工數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)相關(guān)模擬技術(shù)，究其原因主要由于:冷卻介質(zhì)特性和傳熱條件過(guò)于復(fù)雜;人們對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬的精度不滿意;設(shè)計(jì)、制造熱處理相關(guān)的設(shè)備時(shí)沒(méi)有充分結(jié)合熱處理計(jì)算機(jī)控制模擬技術(shù)。
　　本文以金屬傳熱學(xué)為依據(jù)，建立了平板金屬加熱內(nèi)部溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)測(cè)量初始溫度與尺寸以及加熱

3、后的溫度與尺寸作為偏微分方程的初始條件和邊界條件，進(jìn)而解析出平板類(lèi)金屬加熱內(nèi)部無(wú)熱源溫度分布的曲線關(guān)系式，同時(shí)，為方便工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，將溫度分布曲線關(guān)系式中的相關(guān)參數(shù)借用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建參數(shù)表;針對(duì)模型計(jì)算中需要的邊界條件，設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)，主要包括金屬熱膨脹測(cè)量系統(tǒng)、金屬表面溫度測(cè)量系統(tǒng)以及電機(jī)控制系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)測(cè)金屬膨脹量計(jì)算出的平均溫度和實(shí)測(cè)的表面溫度，依據(jù)解析出的溫度分布曲線規(guī)律可以解決平板類(lèi)金屬加熱內(nèi)部溫度場(chǎng)分布和計(jì)算問(wèn)題，從根本上解決了