檢測中心陳前虎
【摘要】 ，以從根本上提公升產品熱處理質量。。
【關鍵詞】 溫度測量控制系統熱處理工藝曲線測量不確定度
1 前言
工業上實際應用的熱處理工藝形式非常多，但是它們都是由熱加熱、保溫和冷卻階段組成的。下圖就是乙個熱處理工藝曲線，其熱
溫度 （℃）
800℃±10℃
500℃±10℃
0時間（h）
處理過程包括兩個公升溫、兩個保溫盒乙個降溫過程。
我們都知道爐內的溫度測量非常重要。如果溫度測量不準確，熱處理工藝規範就得不到正確的執行，從而造成產品質量下降甚至報廢。我們平時執行熱處理工藝（如上圖），在保溫800℃±10℃時，只要測量溫度在790℃-810℃範圍，就認為正確執行來熱處理工藝。
但實際上在爐膛溫度（或者工件溫度）測量時是有測量不確定度的，而且有的的測量過程測量不確定度還很大，這樣就很有可能造成實際測量的溫度超過了熱處理工藝要求的溫度範圍（如790℃-810℃），也就是說這時的測量已經存成很大的風險。本文旨在解決這類測量風險問題。
2 溫度測量系統測量不確定度評定
以i級k型鎧裝熱電偶、精密級kc型補償導線和準確度為0.2級的混合記錄儀組成的溫度測量系統為例，評定其在環境溫度為0℃-40℃條件下測量工件表面溫度（800℃）的測量不確定度。其原理圖如下圖所示。
溫度測量系統原理圖
2.1 i級k型鎧裝熱電偶的標準不確定度
k型熱電偶的工作溫度t1=800℃，精度等級ⅱ級，溫度範圍在0℃～1200℃時，允許誤差為0.4% t1，按正態分佈考慮，置信概率為95%，取置信係數k95=2。則
u1= t1×0.75%/ k =800×0.004/2=1.6℃
2.2 精密級kc型補償導線的標準不確定度
鎧裝熱電偶在進行表面溫度測量時，測量端已引至工業爐爐側，補償導線與熱電偶連線處的溫度為環境溫度，一般不超過50℃，精密級補償導線查國家標準gb/t4989-94，其在0～100℃其允許誤差不超過±60v，合約1.5℃。按矩形分布考慮，置信概率為95%，則置信係數k95=1.
65。則
u2= 1.5/1.65 =0.91℃
2.3記錄儀的標準不確定度
目前，使用的混合或無紙記錄儀一般為0.2級，因此記錄儀的最大允許誤差為2.4℃，按矩形分布考慮，置信概率為95%，則置信係數k95=1.65。
u3 =2.4/1.65=1.45℃
2.4 合成標準不確定度
合成標準不確定度
uc = = 2.4℃
2.5 擴充套件不確定度
按正態分佈考慮，取置信概率95%，k=2
擴充套件不確定度u= uc×k =2.4×2=4.8℃ (k=2)
由於該測量過程的測量系統由鎧裝熱電偶、補償導線和溫度記錄儀構成，記錄儀具有冷端溫度自動補償功能，環境溫度的變化對測量結果的影響已經考慮，測量系統為自動採集記錄，人員帶來的影響忽略不計。因此，在測量800℃溫度時，測量不確定度為：
u=4.8℃(k=2)
3 測量不確定度的應用
3.1把測量不確定度用到測量溫度是否符合工藝要求的判定中
顯然測量不確定度對工件溫度測量結果是否滿足熱處理工藝要求是有很大影響的。如在保溫階段，如果儀表指示工件工件的溫度在800℃±10℃範圍內，那麼其真實溫度值應該在800℃±10℃±4.8℃即785.
2℃-814.8範圍℃內（95%的概率），可見有些溫度已經不滿足熱處理工藝要求了。
uu800℃
800℃-5.2℃
800℃-10℃
從上圖的分析可以看出，只要把工件測量的溫度控制在 800℃±5.2℃的範圍內，那麼工件實際的溫度就不會超過熱處理工藝要求的800℃±10℃溫度範圍，從而真正意義上的確保了熱處理工藝的質量。
3.2 測量不確定度應在熱處理工藝編制過程加以應用
對於重要和要求嚴格的熱處理工藝，工藝編制人員應該對工業爐窯的測溫系統的測量不確定度加以應用，如工藝要求爐溫在800℃±10℃保溫20個小時，則在考慮測量不確定度後，應把800℃±5.2℃保溫20個小時的溫度控制要求下達給司爐人員，以確保熱處理工藝「準確」地執行。
4 結束語
近年來，集團公司產品質量問題較多，要提公升產品質量，就不能放過任何乙個環節，而產品熱處理工藝是其生產過程中重要的一環，理應加以重視，因此測量不確定度應用到產品熱處理工藝的執行過程中對提高熱處理質量有重要意義。
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