采用高温黑体式光纤温度计在线检测感应加热真空炉液相温场的可行性

 采用高温黑体式光纤温度计在线检测感应加热真空炉液相温场的可行性

　本文以新型高温黑体式光纤温度传感器的开发应用为基础,阐述了光纤温度传感器的测温原理及制作,提出了采用高温黑体式光纤温度计在线检测感应加热真空炉液相温场的方法,并对其方法进行了分析、说明。

　航空发动机生产研制过程中,压气机及涡沦叶片的精密铸造工艺是必不可少的一个环节,该环节的主要加工设备有中频真空熔化炉等。熔化材料一般为特种合金,熔铸温度通常为1300~1600℃。中频真空熔化炉属感应式加热炉,其特点是:温度升降极快,温度参数的测量与控制非常困难。航空叶片精密铸造过程中合金铸锭溶化后的液相温场稳定性不高,导致浇铸的航空叶片毛坯在凝固、结晶、成型的过程中质量不稳。为了提高航空叶片精密铸造加工的质量,需对感应加热真空熔化炉进行液相温场的在线检测,以达到更准确地控制真空熔化炉的加热和恒温时间;更好地控制精密铸造工艺过程中的温度参数的目的。

　采用高温黑体光纤温度传感器对真空熔铸炉高温合金液相温场进行检测。首先,在真空炉内,传感器是以光信号的形式进行传输,因此感应加热的电磁场不会对传感器形成干扰;其次,光纤传感器的直径都很细,在1mm以内,因此能很快与被测介质达到平衡,具有极快的动态响应特性;其三,蓝宝石光纤高温计热稳定性好,强度高,本质绝缘,耐腐蚀,熔点可达2045℃,短时间插入高温合金熔融的液体中不会融化而影响合金的成分。

　总之,采用高温黑体式光纤温度计在线检测感应加热真空炉液相温场的方法在理论上是可行的。通过探讨完善后,可以有针对性的开发设计专用的在线检测系统,并在实践中不断的改进,使其满足不同高温合金熔铸时液相温场的检测要求。