Очень часто керамисты, у которых есть самодельная муфельная печь задаются вопросом, как измерить температуру в этой самой печи. Для этого есть несколько проверенных способов.
1. Определение температуры по цвету черепка
Это самый малозатратный способ. Но вместе с тем и довольно сложный, т.к. температуру нужно определять по цвету раскаленной керамики в печи. При определенной сноровке это можно делать довольно точно. Примерное соответствие цвета и температуры в печи показано на рисунке ниже.
2. Пирометрические конусы (пироскопы)
Пирометрический конус — это керамическая пирамидка, которая под воздействием определенной температуры начинает размягчаться и падать. Каждый конус имеет свой номер, и рассчитан на свой температурный диапазон (см. картинку выше).
Пирамидки устанавливаются на подставки из материала более тугоплавкого, чем сами пирометры, например из шамота, на глубину 3-4 мм.
Обычно ставят несколько конусов разных номеров — один посередине на рабочую температуру, другие на более низкую и более высокую. Рабочий пироскоп должен при обжиге наклониться и достать основания. При этом конус номером ниже ложится практически полностью, а номером выше слегка наклоняется. За состоянием конусов обычно наблюдают во время обжига через смотровое окошко и, как только рабочий конус коснулся поверхности, печь выключают.
фото с сайта blog.omy.sg
Это традиционный способ измерения температуры в печи. Правда, с его помощью измеряется не только и не столько температура в конкретной точке печи, а колличество тепла, которое пироскоп смог принять. Например, можно быстро нагреть печь до 1050°С, при этом конус №105 может не упасть, если же довести температуру до 1030°С и сделать длительную выдержку, то конус начнет плавиться и падать. Это свойство пирометрических конусов очень близко к свойствам обжигаемой керамики, поэтому «обжиг на конус» очень распространен в наше время, т.к. он позволяет добиваться схожих результатах в печах с разными характеристиками и разными программами для обжига.
3. Температурные кольца
Температурные кольца — это новое поколение пироскопов. Также, как и конусы кольца позволяют узнать количество поглощенного тепла, при этом полученные показатели будут более точными. При нагреве температурные кольца сокращаются в размере, и измерив их диаметр после обжига с помощью микрометра, получим определенную величину, которую можно затем перевести в температуру.
Правда, этот способ не подходит, если мы хотим наблюдать за температурой в печи непосредственно во время обжига, т.к. кольца сокращаются на очень малую величину, которую невозможно заметить невооруженным взглядом.
4. Пирометр
Пирометр — это прибор, который измеряет температуру в печи дистанционно. При направлении пирометра на объект на экране высвечивается его температура.
Высокотемпературный пирометр — вещь довольно дорогостоящая, поэтому используют его, как правило, на крупных производствах.
5. Термопара
Пожалуй, самый распространенный способ измерения температуры в муфельной печи — с помощью термопары. Термопара в основе своей — это два куска проволоки из специальных сплавов, сваренных между собой.
Каким-то непостижимым образом на кончике термопары вырабатывается электричество, причем, чем температура выше, тем больше милливольт мы получим на выходе. Эти милливольты можно замерить соответствующим прибором и перевести их в температуру.
Наибольшее распространение получила термопара ТХА — хромель-алюмель, или К-типа по международной классификации. Эта термопара позволяет измерять температуру вплоть до 1300°С. Причем, чем проволока толще, тем дольше будет служить термопара на высоких температурах.
В настоящее время существуют различные приборы, которые могут измерять температуру с помощью термопары ТХА. Вот, один из самых простых.
Еще один доступный вариант — Мультиметр М838 (DT-838) — в него заложена функция измерения температуры с помощью ТХА, и часто термопара идет в комплекте. Правда, она очень тонкая и на высоких температурах прослужит недолго.
Второй распространенный тип термопар, который устанавливается в современных муфельных печах, — это термопара ТПП — платинародий-платина или S-типа. Эта термопара намного дороже хромель-алюмели, но зато она может долго служить на высоких температурах вплоть до 1600°С. Как правило она идет в защищенном кожухе.
Термопару ТПП, также как и ТХА, можно подключить к электронному измерителю-регулятору температуры, например, к терморегулятору Байт ТРП-09 ТП.
Этот прибор позволяет измерять текущую температуру, а также может управлять печью по программе, заданной пользователем.
Термопару ТХА можно подключать непосредственно к контроллеру, если хватает длины проводов. Если же нет, то необходимо использовать термокомпенсационный провод. Как правило, этот провод состоит из той же пары металлов — хромель-алюмели, только меньшего диаметра. Для подключения платиновой термопары используется свой компенсационный провод, но можно взять и простой медный.
Если просто подключить термопару к контроллеру и подать на него питание, то он будет показывать текущую температуру в печи. Если же добавить к этой системе какой-нибудь управляющий элемент — симистор или твердотельное реле, то мы сможем проводить обжиг по программе и высвободить немного времени для более творческих задач. О том, как это все подключить и получить при этом блок управления муфельной печью, мы поговорим как-нибудь в следующий раз.
А пока я прощаюсь с вами. До новых встреч и успехов вам в гончарном деле!
Метки: Печь для обжига Рубрики: Уроки
Здравствуйте! Спасибо за статью!
Есть температурные кольца, терракотового цвета, там до 1250гр., но не могу найти таблицу соответствия градуса. А также, как проводить обжиг. По какой-то определённой программе? Или просто вместе с изделиями ставить в печь?
Заранее благодарю за ответ!
С уважением,
Алёна
Алёна, таблица скорее всего вот эта:
http://www.honfusen.com/fproducts.files/970-1250-131.jpg
Обжигайте по стандартной вашей схеме. Нужно учитывать, что при одинаковой конечной температуре, но при разной скорости нагрева, размер колец будет также разным, т.к. усадка кольца зависит от кол-ва поглощенного тепла — это примерно так же, как с конусами.
Я так и не понял, как перевести микровольты в градусы???
https://www.google.ru/m?q=%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0+%D0%BC%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82+%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B4%D1%83%D1%81%D1%8B