【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种在热处理渗碳气氛中，通过电阻法进行快速测定实际碳势的电阻法定碳装置。
技术介绍
1、热处理渗碳工艺中，需要实时了解炉内气氛的碳势，温度控制和碳势控制是保证工件渗碳质量的关键因素。目前碳势测量的主流方案是氧探头测定方法，已属于成熟技术。但随着对热处理渗碳质量要求越来越高，对热处理质量控制提出了更严格的要求。由于热处理渗碳气氛的复杂性，仅仅靠氧探头单一方式进行质量控制，已经不能满足更严格的质量控制要求，因此提出必需对工艺过程中进行额外的测量碳势的方法，来验证氧探头检测碳势的准确性。目前主要是采用标准定碳片，通过称重法进行人工定碳来实现的。这种方法属于碳势的直接测量方法，是公认的热处理碳势标准测量方法。在每次定碳前，需要进行定碳片清洗、称重、测定、出炉过程中有严格的防氧化要求。出炉后还有严格的清洗、称重要求。所有这些过程都需要操作人员严格按照操作规程要求，整个过程从准备到计算出结果，需要近1小时的操作时间。一般都需要熟练的专业技术人员，否则很容易产生定碳不准确的问题。一旦定碳不准确，由于工艺过程是连续进行的，对于长时间工艺过程还可以重新定碳，而对于短工艺时间，则就没有时间进行再次定碳了。这时本炉工件的渗碳质量，就缺乏定碳数据，不符合质量控制标准。为了解决快速定碳的问题，目前除了定碳片法，还出现了气氛法定碳的方法。通过三气分析仪，分析出渗碳气氛中的co、co2、ch4三种气氛，通过数学模型计算出气氛碳势。这种方法相较于定碳片法，属于间接计算碳势的方法，运算比较复杂，对不同气氛有不同的模型，实际准确度不及定碳片法，而且还有一
技术实现思路
1、本技术的目的为了克服上述两种定碳方法存在的问题，而提供一种可以操作简单、快速、准确进行定碳的电阻法定碳装置。本技术通过电阻法对碳势进行测量，采用电阻检测头和配套的高温采样探头，电阻检测头采用一次性的，这样可以保证每次定碳的准确性；电阻检测头可以很方便地在高温采样探头上进行安装和拆卸，电阻检测头的电阻信号通过高温采样探头传输到外部的碳势分析仪中进行分析计算，并显示实际定碳值。
2、电阻法测量碳势是一种直接测量碳势的方法，当纯铁丝插入高温渗碳气氛中时，碳会渗入纯铁丝中，渗了碳的铁丝的电阻会发生变化，这种电阻的变化和铁丝碳含量变化相关。当采用非常细的铁丝时，铁丝很快就会被碳渗透，这时铁丝的含碳量就是气氛中的实际含碳量。因此通过测量纯铁丝在渗碳气氛中的电阻变化，用相关数学模型，即可以计算出渗碳气氛的碳势。电阻法测量碳势属于直接测量法，比较准确，对炉气种类和状态没有特别要求，但如果长期使用，会由于电阻丝在反复渗碳脱碳过程中发生材料特性变化，碳势测量精度会逐步降低，因此电阻法碳势检测无法长期连续使用，需要经常更换电阻丝。
3、本技术采用的技术方案是：
4、一种电阻法定碳装置，包括电阻检测头、高温采样探头、输出导线、内陶瓷管、接线盒、接线端子，其特征在于：电阻检测头安装在高温采样探头的前端开口处，电阻检测头的两个输出电极分别和高温采样探头的两个电极接触片接触；高温采样探头的两个电极接触片分别通过两根穿入内陶瓷管的双股输出导线连接到接线盒处的接线端子，接线端子的信号输出线与外部的碳势分析仪相连。由于高温采样探头前端设有开口，方便拆装电阻检测头，并保证电阻检测头可以完全与被测气氛充分接触。
5、本技术还包括锁紧机构和弹簧，弹簧一端固定在接线盒的槽内，另一端与高温采样探头的内陶瓷管接触，锁紧机构固定在接线盒和高温采样探头上，且锁紧机构能带动内陶瓷管沿弹簧弹力方向运动。
6、本技术还包括热电偶，热电偶安装在内陶瓷管内。
7、所述电阻检测头由一根细纯铁丝和陶瓷基座组成，陶瓷基座为圆柱体，表面有螺旋状的凹槽，细纯铁丝沿着螺旋状的凹槽缠绕在陶瓷基座上，细纯铁丝通过输出电极从陶瓷基座上端对称方向分别引出。
8、所述螺旋状的凹槽为单螺旋结构或连通的双螺旋结构；当螺旋状的凹槽为单螺旋结构，细纯铁丝一头通过螺旋凹槽进行缠绕引出，另一头穿过陶瓷基座内部的孔引出；当螺旋状的凹槽为连通的双螺旋结构，细纯铁丝的两头则完全通过凹槽进行缠绕引出。
9、所述的陶瓷基座端头设有导向块，导向块是一个凸台，且凸台与两个输出电极排布方向垂直，所述高温采样探头上设有与导向块相匹配的导向槽。
10、所述电阻检测头为一次性。
11、本技术在进行定碳测试时，把电阻检测头装入高温采样探头的前端开口处，然后插入渗碳炉内。高温采样探头上面设有导线，将电阻检测头的电阻信号输入到外部的碳势分析仪中，通过外部的碳势分析仪计算出相应的定碳数值。定碳完成后，拔出高温采样探头，拆下电阻检测头抛弃掉，即完成了定碳过程。该过程整个耗时一般不超过10分钟。
12、本技术创造性地采用了电阻检测头，从而既保证了电阻法测量碳势的优势，又解决了人工定碳片法操作复杂、效率低、准确率差的问题。又由于电阻法是直接测量碳势法，相比气氛法定碳的间接测量方式，对炉气种类和状态没有特别要求，准确度和适用性更好。
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1.一种电阻法定碳装置，包括电阻检测头、高温采样探头、输出导线、内陶瓷管、接线盒、接线端子，其特征在于：电阻检测头安装在高温采样探头的前端开口处，电阻检测头的两个输出电极分别和高温采样探头的两个电极接触片接触；高温采样探头的两个电极接触片分别通过两根穿入内陶瓷管的双股输出导线连接到接线盒处的接线端子，接线端子的信号输出线与外部的碳势分析仪相连。
2.根据权利要求1所述的一种电阻法定碳装置，其特征在于：还包括锁紧机构和弹簧，弹簧一端固定在接线盒的槽内，另一端与高温采样探头的内陶瓷管接触，锁紧机构固定在接线盒和高温采样探头上，且锁紧机构能带动内陶瓷管沿弹簧弹力方向运动。
3.根据权利要求1或2所述的一种电阻法定碳装置，其特征在于：还包括热电偶，热电偶安装在内陶瓷管内。
4.根据权利要求3所述的一种电阻法定碳装置，其特征在于：所述电阻检测头由一根细纯铁丝和陶瓷基座组成，陶瓷基座为圆柱体，表面有螺旋状的凹槽，细纯铁丝沿着螺旋状的凹槽缠绕在陶瓷基座上，细纯铁丝通过输出电极从陶瓷基座上端对称方向分别引出。
5.根据权利要求4所述的一种电阻法定碳
6.根据权利要求4所述的一种电阻法定碳装置，其特征在于：所述的陶瓷基座端头设有导向块，导向块是一个凸台，且凸台与两个输出电极排布方向垂直，所述高温采样探头上设有与导向块相匹配的导向槽。
7.根据权利要求1所述的一种电阻法定碳装置，其特征在于：所述电阻检测头为一次性。
...【技术特征摘要】
1.一种电阻法定碳装置，包括电阻检测头、高温采样探头、输出导线、内陶瓷管、接线盒、接线端子，其特征在于：电阻检测头安装在高温采样探头的前端开口处，电阻检测头的两个输出电极分别和高温采样探头的两个电极接触片接触；高温采样探头的两个电极接触片分别通过两根穿入内陶瓷管的双股输出导线连接到接线盒处的接线端子，接线端子的信号输出线与外部的碳势分析仪相连。
2.根据权利要求1所述的一种电阻法定碳装置，其特征在于：还包括锁紧机构和弹簧，弹簧一端固定在接线盒的槽内，另一端与高温采样探头的内陶瓷管接触，锁紧机构固定在接线盒和高温采样探头上，且锁紧机构能带动内陶瓷管沿弹簧弹力方向运动。
3.根据权利要求1或2所述的一种电阻法定碳装置，其特征在于：还包括热电偶，热电偶安装在内陶瓷管内。
4.根据权利要求3所述的一种电阻法定碳装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙阳，路延军，
申请(专利权)人：武汉市华敏智造科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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