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AMS2750E高温测定法

5年一次的更新,复查并重审了该规范以提高其使用量,技术革新导致了使用的变化。变化范围较大并且没有做标记。

目录

1.范

围...................................................................................................................................................................................................3 2.引用文

件...........................................................................................................................................................................................3 2.1ASTM出版

物...............................................................................................................................................................................3 2.2定

义...............................................................................................................................................................................................3 3.技术要

求...........................................................................................................................................................................................8 3.1温度传感

器..................................................................................................................................................................................8 3.2仪表(见表3,4,和表

5).........................................................................................................................................................12 3.3热处理设

备:................................................................................................................................................................................16 3.4系统精度测试

(SATs)...............................................................................................................................................................18 3.5炉温均匀性测试

(TUS).............................................................................................................................................................23 3.6实验室炉

子.................................................................................................................................................................................33 3.7记

录.............................................................................................................................................................................................33 3.8取

舍............................................................................................................................................................................................33

4.质量保证条

款..............................................................................................................................................................................33 4.1检验职

责....................................................................................................................................................................................33 5.交货准

备......................................................................................................................................................................................42 6.接

收...............................................................................................................................................................................................42 7.拒

收.............................................................................................................................................................................................42 8.注

释..............................................................................................................................................................................................43 图1负载传感器的使用和重新校

检.............................................................................................................................................13 图2不同类型炉子的炉温均匀性范

围.......................................................................................................................................16 图3仪表类型要

求.........................................................................................................................................................................17 图4每个区域最少传感器支

数....................................................................................................................................................18

图5固定的SAT传感器与在500℉(260℃)以上温度测试的传感器的允许组合....................................

................................19 图6系统精度测试(SAT)计算的实

例.....................................................................................................................................21 表1传感器和传感器校

检...........................................................................................................................................................34 表2热电偶和补偿导

线.............................................................................................................................................................35 表3使用仪器及校

准..................................................................................................................................................................36

表4炉子记录图表的确定要

求...................................................................................................................................................38 表5记录器打印图表及速

度.....................................................................................................................................................38 表6零件所用炉子分类、仪表类型以及SAT校验周

期...........................................................................................................39

表7原材料炉所用炉子分类、仪表类型以及SAT校验周

期...................................................................................................40 表8零件所用炉子分类、仪表类型以及和TUS校验周

期....................................................................................................41

表9原材料炉所用炉子分类、仪表类型和TUS校验周

期....................................................................................................41

表10校验或试验间隔延长的容许

值.........................................................................................................................................42 表11TUS传感器数量要

求..........................................................................................................................................................42 附录A:E版与D版变更内容说

明..............................................................................................................................................42

1.范围

1.1本规范涵盖了热处理过程中用到的热处理设备的高温测量要求,包括温度传感器,仪器仪表,热处理设备,系统精度测试和温度均匀性测量。这些对于确保零部件或原材料的热处理符合适用规范要求是很有必要的。

1.2本规范不适用于加热或中间热处理,除非在材料或工程规范中具体引用了该标准。 1.3本规范适用于在3.6条定义范围的实验室炉子。 2.适用文件

下列对采购订单的日期有影响的文件在一定范围内成为了本规范的一部分的,除非引用文件注明了发布日期,否则供应商可以参照引用文件随后的修订版本,文件的最新版本适用于本规范。

2.1ASTM出版物

ASTME29用实验数据中的有效数字来确认是否符合规范的规程

ASTME207利用与相似电动势-温度特性的参考热电偶对比的结果,对单支热电偶 材料进行热电动势的测试

ASTME220利用比较技术对热电偶进行校准

ASTME230标准化热电偶的标准规范和温度-电动势(EF)对照表 ASTME608金属皮绝缘,廉金属热电偶标准规格 ASTME1129热电偶连接器标准规范

ASTMMNL7数据的表示和解析质量评估图

ASTMMNL12温度测量中热电偶的使用 2.2定义

AMS中使用的术语在ARP1917标准及下文中定义:

2.2.1“精确度”:测量过程中测试仪表读数经标准修正后的最大偏差。

2.2.2“廉金属热电偶”:主要由廉金属和他们的合金构成的热电偶,廉金属热电偶包括E、J、K、N和T型热电偶。

2.2.3“双月检”:在本文件的上下文中表示平均每两个月进行一次检定。 2.2.4“双周检”:在本文件的上下文中表示平均每两周进行一次检定。 2.2.5“校准”:指进行调准仪表或对实测值进行相关修正值记录的过程。

2.2.6“连续加热炉”:包含产品从装料区到卸料区一整个连续传输过程的加热炉。 2.2.7“控制仪表”:将仪表与传感器连接,用于控制温度过程的一种仪器(包括淬火槽和冷却装置)。仪表可以进行/也可以不进行温度记录。

2.2.8“控制传感器”连接在加热炉上需要或无需记录温度的温度控制传感器。

2.2.9“控制区域或加热炉控制区域”将热处理设备的工作区域分成若干个区,每个区域采用单独的传感器/仪表来控制温度的输入或温度的输出,加热炉的每个控制区都可控制。

“液体浴槽温度控制器”用于液体加热炉的温度控制器,指正常情况下液面以下的温度。 “修正系数”依据最新的计量标准,增加或扣除于传感器、仪表或一定的组合系统显示的温度读数以获取真实温度的一个数值,但使用组合系统时,传感器和仪表的修正系数通常被单独保存,并根据代数法进行相加。

“数据采集系统”类似电子记录的自动收集和存储数据过程的仪表组。 “不灵敏区”温度变化时仪表不能显示温度变大和变小的区域。 “偏差”记录过程中实际测量温度与真实温度的差值。

“数字仪器”测量过程中采用数字显示的仪表,典型事例有,数字显示的机械记录仪,数字指示仪,数显控制器等。

“电子记录”可在计算机上用数字显示其生成、改进、为此、历史记录、检索记录或分布状况等的测试过程中的图形、数据、频率、报表或其他资料的任何组合。 经过使用时间:从传感器首次使用算起的使用天数(不计循环使用次数)

“一次性热电偶”指由有织物或塑料包裹的线材制成的热电偶。线材的供货是以卷状或者在绕在工字轮上。绝缘层通常是在每个导体上覆盖玻璃布、石棉或者陶瓷纤维布

“热电偶失效”:明显失效是指热电偶示值高于最大量程,低于最小量程,和/或热电偶示值不稳定。 “现场校验仪表”满足表3要求的用于跟踪测试和校验或改善次级现场热处理设备的便携式仪表。 “流化态炉”指加热介质在常压下变成悬浮或流化介质或者燃烧产物直接通向加热介质的加热炉,被加热物品正常情况下浸没在流化介质中。

“加热炉”用于原材料和零件保温过程,加热炉包含烘箱。 “接地接口”指安放端点采用融熔或焊接闭合的装有护套的热电偶的测温孔(测量接口)。 “加热槽”在热处理过程中等效于热交换的一种薄型块状物。加热槽可用于“TUS” 间隔:两次测试或校检之间的时间.比如包括:周或每周要求的到期日期是下一周的同一天-一个跨度为7天;月或每月表明下次测试日期为下个月的同一天;如果每月的测试是在一个月第三十一天和下个月只有30天,到期日是下个月的最后一天(和29-31测试日期一样–到期日试验下个月的最后一天。该定义适用于双周,季度,半年和年度的时间间隔时间的测试。)

.试验炉:一种仅仅用于确定当按照规范要求热处理时材料反应炉子。

“负载传感器”附着在产品或能代表产品的材料上,提供产品材料整个过程温度

数据的连接仪表的传感器。

“最大允许偏差”以温度的电子反应程度或部分绿宝石的公差范围,多种类型的 热电偶最大允许偏差应符合热电偶规范中的参考表。

“材料供应商”参照热处理技术要求生产符合材料技术条件要求产品的制造商,

材料供应商须经铸件、挤压件和锻件厂家和他们的买主批准。仓储业、经销商或者类似的 组织机构不应看作材料供应商。

“检测接口”供测温用热电偶进入,进行检测的区域,也称为测温孔。

“监控仪表”对整个过程温度情况进行监控所连接的仪表或记录传感器,如:指 示装置,图案记录仪、电子数据记录器或数据采集系统。 “监控传感器”连接在监控仪表上的传感器。

“贵金属热电偶”主要由贵重金属(如:铂/铂-铑)和他们的合金组成的热电偶。贵金属热电偶包括R、S和B型热电偶。

“非一次性热电偶”指没有包覆编织物或者塑料绝缘层的热电偶。第一类非一次性热电偶是在裸露的热电偶线材上包覆陶瓷绝缘材料,有时为了稳定和其保护作用而插在管子里。第二类非一次性热电偶是将热电偶线材、矿质绝缘层和保护性金属鞘并压缩成直径很小的组合体。非一次性热电偶柔韧性好,收到良好的保护,在鞘体材料允许使用的温度限值内可多次重复使用而不损伤其绝缘层。这种热电偶符合SATME608的规定,有多种品牌可供选用。

“仪表温度上限”用于实时监控可能出现和产生温度上限而安装在加热炉上的组合传感器/仪表,通过报警和/或缩短或停止加热达到控制温度上限的目的,保护材料和/或加热炉发生过热。

“零件热处理”零件热处理较原材料生产要复杂,零件热处理应与合同要求的热处理规范或合同允许的其他规范相一致。

“预防性维护计划(日常维护计划)或PM计划”依据技术文件的规定为消除对炉温均匀性潜在的不良影响所作的调整进行评价的计划。PM检查频率在确保日常维护期间不发生重大问题的基础上,凭经验而定。

“一级测试传感器”直接用基准标准校验的传感器。通常用于校验二级测试传感器。 “图表记录器”见记录仪表分辨率。

“一级测试仪表”用NIST或等效国家标准直接校验的仪表。通常用于校验二级测 试仪表。

“有效使用温度范围”测试温度一致并且符合3.3条规定的允许误差的热处理设 备的使用温度范围

“有效工作区”指限定的加热炉内温度变化与允许偏差一致的部分容积区域。

质量部门批准:对接受/拒收报告的评审文件程序,还定义了任何授权批准/拒绝接受这一文件的代表。

“淬火系统”便于快速降温系统,通常使用油、水、水/聚合物混合液或者气态介质来达到淬火目的。淬火介质通常采用浸没,喷射或雾的形式进行。

“原材料热处理(如:薄片、板材、棒材、挤压件、锻件、铸件)”根据材料规范由原材料制造商自行进行热处理。

“原材料加热炉”参考与材料制造商(或经材料制造商批准的供应商)达成一致的材料技术条件和相关热处理规范允许原材料使用的加热炉。

“记录仪表”记录设备在整个过程中产生的固定数据的连接控制器、监视器、负载或记录传感器的仪表。如:图案记录仪、电子数据记录器或数据采集系统。 “记录传感器”连接记录仪的传感器。 “温度再现模型”循环控制加热炉温度。

“基准热电偶(贵金属)”符合表1的按照相关国家标准要求用于校验的标准热电偶。

“固定SAT传感器”,在系统校验时,检测位置固定不变的测试传感器。 “马弗炉”指干馏罐或在保护气氛下进行产品热处理时所采用的马弗炉,通常指干馏窖炉。 “RTD”:热电阻温度计

“盐浴炉”通过用熔盐加热来达到预定热处理温度的加热炉。待加热物品须浸没在熔盐液面下。

“二级测试仪表”直接用原始标准或基准仪表校准的仪表。

“二级测试传感器”直接用一级测试传感器校验的传感器。通常使用标准测试传感器。 “半连续式加热炉”被加热产品可自动按一定时间间隔自装料区运送到出料区的加热炉。 “灵敏度”指在输入温度改变时允许的温度波动或者在仪表上出现信号放大或缩小的程度,灵敏度通常为不灵敏区数值的一半,类似:不灵敏区为2℉(1.1℃)的灵敏度为1℉(0.6℃)。

“传感器”在本文的上下文中出现的,用于检测或测温的器械(如热电偶、RTD等),本文主要指“热电偶”。 “铠装电偶”削减到一定长度的热电偶一头装入带有电子隔离层的一端封闭的保护套中的热电偶,该保护套的基准端采用防水处理,铠装电偶包含热电偶接线但不含参考接点和连接热电偶的补偿导线。

“稳定(相当于平衡,均衡、稳恒态或浸没状态)”:加热炉在TUS中所有控制热电偶测定温度均在公差允许范围内,而且每个区控制器在重复测试和/或日常维护达到预期温度时也在公差允许范围内。

“系统精确度校验或抽检”对现场加热炉的记录或评价,诸如校准测试中使用仪表

/leadwire/传感器等进行记录和评价,如果测量温度偏差在合同允许的范围内,可以判定该加热炉在每个控制区的控制和记录系统可靠准确。

“系统精确度校验(SAT)”在系统精确度校验中使用的跟踪和测量偏差的标准和基准热电偶。

“温度控制器”控制加热炉内温度用的仪表或PLC(可编程逻辑控制器)。

“超温”在加热炉工作区达到加热炉首次选点温度后上升的温度超过了TUS允差。

“温度均匀性”在有效加热区调节临界温度产生的温度变化(通常用±读来表示。对于使用控温传感器的马弗炉,温度均匀性指马弗炉上的传感器和可调温加热炉的温度变化。 “温度均匀性校验(TUS)”在温度均匀性校验中使用的跟踪和测量偏差的标准和基准热电偶。

“TUS”用校准测试仪表和传感器测量现场加热炉有效加热区热平衡前后温度变化的试验或一系列测试。

“测试仪表”在实际生产中用于系统准确度测试、温度均匀性测量或校验的控制器、数据采集仪表或监控仪表。

“测试用传感器”在实际生产中与测试仪表连接的用于系统准确度测试、温度均匀性测量的传感器。

“热处理”指为了改变材料或零件的组织性能、性质或状态,让金属承受受控的加热、浸泡或者冷却的一个过程。此术语不适用于预热、锻造、烘干和热成形的加热过程。

“热处理设备”用于控制材料温度过程的设备(如:箱式炉,烘箱、致冷器等),此术语仅供参考。

“热电偶”由两个不同导电特征电池连接在一起形成回路,产生温差回路的一种传感器。 “热电偶校验”在生产过程中,按国家标准机构规定对热电偶通过电动势测定进行温度试验。

“可追溯性”在NIST标准或等效美国外的代理国家标准范围内,可追溯涉及到的测量结果。

“水平度”指在连续式或半连续式加热炉中转运产品过程中的水平度。

使用(热电偶–如

真空炉:一种可以在任何低于大气压力(760毫米汞柱)的气压下操作的炉子Afurnacecapableof

区域炉:有单独的控温区域的炉子。 3.技术要求

所有温度传感器必须满足表1及以下要求,在后面的章节中列出的用于特殊用途的除外。

温度应该由表2所列的热电偶或其他热电偶、或与之等效的或精度(允许的最大误差)更好的温度传感器来测量。热电偶可能由裸线或涂丝或MIMS(矿物绝缘金属铠装电缆)制造而成。除非特别注明,要求适用于所有的温度传感器材料,本规范中所用的“传感器”等效于“温度传感器”。 E230或其他国家标准。

热电偶应该在ASTMMNL12的表3.1(建议设置温度上限保护热电偶)或表3.5(建议设置温度上限保护热电偶)、ASTME230的表6(建议设置温度上限保护热电偶)或规范ASTME608的表1(建议为铠装热电偶设置上限温度)规定的所列范围内使用。 1中所要求的校正和重复校正区间基础之上。

2006年9月1日以后设备的延长导线应符合ASTM?E230或等效的国家标准,延长导线不得重叠链接,补偿导线不应重叠连接。插座、插头、插孔以及接线条如果型号兼容则允许,即热电性能与对应的热电偶型号相一致———ASTME1129为圆孔插座使用指南。热电偶结构及补偿导线要求见表2。

无线发射器可以用来代替补偿导线。 等级应符合表1。

校准技术应符合ASTME220,ASTME207,或其他国家标准。传感器必须有合格证标识。 校检日期

校检数据来源 名义测试温度 实际测试温度 校检技术

表1规定的热电偶校准间隔,无论是基于时间,使用次数,或温度都是最大的允许。符合这些间隔不能免除用户确保过度的漂移不在暴露的特定条件下发生的责任。 所有热电偶校检温度间隔不得超过250°F(140°C),除了那些校准状态在固定点(依照ASTMMNL12,第8.2节,或其他国家标准规定固定点校准)

除非NIST或其他国家标准的校检机构,其他任何校检机构禁止使用高于最高校检温度和低于最低校检温度的外推校正因子。

用本段要求的电缆所制造的校准热电偶(易耗型或非易耗型),可以用来代替单独校准的热电偶。

成卷的电线或电缆在校检时的最大数量应满足一下条件: a.原标准传感器:200英尺(60米)

b.其他贵金属传感器:2000英尺(610米) c.贱金属二级标准传感器:2000英尺(610米) d.所有其他贱金属传感器:5000英尺(1525米) 一级和二级标准电偶要求值1℉(0.6℃)

控制,监测,记录,和负载的热电偶要求值2℉(1.1℃

可以把一卷偶丝制作成一个一个的热电偶,校准符合表1要求后可以使用。 3.1.3热电偶的使用(见图1)

℉(260℃)上的部分)剪掉,热端重新焊接,并且重新校准,修理后也可以再使用。

校准仍然有效。

禁止任何热电偶重用除非绝缘仍然是完整的和电线包括热结不被损坏。

只要下列公式中的U不超过30,则可允许重新使用。热电偶使用一次定义为从加热到冷却的一个循环。U=低于1200℉(650℃)使用次数+2×[1200℉(650℃)和1800℉(980℃)之间的使用次数]。超过1800℉(980℃),易耗型廉金属测温偶只允许使用一次。

温度均匀性测试用消耗性廉金属热电偶有如下要求:⑴专门使用在1200℉(650℃)以下;⑵明确标识;⑶廉金属热电偶使用时绑在测温架子上,且只使用1200℉(650℃)以下,使用次数不超过90次或3年,次数和时间以先达到为准。

廉金属热电偶使用时固定在测温架子上,且只使用1200℉(650℃)以下,使用次数不超过90次或3年,次数和时间以先达到为准。

控制,监控和记录传感器应安装在热加工设备的内部,或尽可能接近到工作区。 3.1.5

感器时,控制、报警和记录传感器都不能超过热处理工艺最大允许温度。

廉金属负载热电偶从第一次使用算起可能使用到90天,在1200℉(650℃)或以下可以使用30次,超过1200℉(650℃)后只能使用一次。

廉金属负载热电偶的使用寿命受最大使用温度和使用天数的。应累计记录其从首次使用算起的天数及使用次数,以先到的为准。且应满足以下要求: 2300°F(1260°C)及以上限使用一次

2200°F(1205°C)到2299°F(1260°C)限使用3个月或10次 1801°F(980°C)到2199°F(1205°C)限使用3个月或90次 1200°F(650°C)到1800°F(980°C)限使用3个月或180次 低于1200°F(650°C)限使用3个月或270次

如果使用在多个温度范围,则选择最短的有效期。负载热电偶的替换早于SAT周期, 同时满足SAT对负载传感器的要求。 例1:

?传感器在温度2250℉使用了9次,在2200~2299℉之间或以下范围只允许使用一次。 ?在温度2300℉及以上不允许使用。 例2:

?这只传感器在1400~1600℉之间使用50次后,再1820℉使用,则用满90次或30天为止。

?这只传感器使用次数超过2199℉以上使用次数的极限。

?因这只传感器在高一档温度范围使用,则以使用次数90次作为这只偶的使用极限。 例3:

?一只传感器在1400~1600℉之间使用50次后,然后在1015℉使用。 ?这只传感器使用次数超过了2199℉以上使用次数的极限。

?这只传感器如在1200~1800℉温度范围使用,则以使用次数180次作为这只传感器的使 用极限。

3.2仪表(见表3、4和5)

传感器输出信号通过与之相连接的仪表转换成温度读数,仪表的精度符合本规范或更 高。仪表的校准按照NIST或与之相当的其他国家标准,也可按照可以追溯到NIST或与之相当的其他国家标准校准。详见表3。

和AMS2750D出版后购买了一年的仪器。在AMS2750D出版后一年之前购买的控制,监视或者记录仪器应满足AMS2750C的要求直到AMS2750E出版后3年。(增加发布日期) 4的要求。 5的要求。

测试仪器应是数字式的,并且有一个1℉或1℃的最小可读度。

至少每个区域一个记录仪器和/或控制仪都应有一个最小可读度,为1℉或1℃。 控制,监视或记录仪器的安装应遵照制造商的建议。

如果使用了补偿,则应有一个书面的程序描述何时及如何执行手动和电子补

偿以及补偿时间。程序标识了如何说明和再提出任何的意向补偿。在再提出任何的意向补 偿之前,应考虑仪器校准中发现的任何误差。如果调节补偿值大于表6和表7所示的那些 调整(补偿)值则不应使用。

TUS的要求,那么在随后的系统精度测试(SAT)中必须按照要求使用这些内部调整或补偿。另外,如果所作的随后的内部调整或补偿能达到SAT的要求,那么在TUS范围或分布上的影响将被认为是为了响应内部调整或补偿,TUS范围可作向下或向上的移动。 传感器传感器类型号 再次校检 重新使用 的使用 型 消耗消耗型廉金属热电偶不℉以下使用保护) 型 允许重新校检 J和N:3个月-见表1 廉金属传E和K:3个月-在500℉感器 非消(260℃)以下温度使用耗型 允许重新校检,500℉ 传感器(260℃)以上不允许重测试TUS 新校检。 消耗型 贵重金属每6个月-见表1 没有其他 传感器 非消耗型 消耗消耗型廉金属热电偶不 型 允许重新校检 J和N:3个月-见表1 E和K:3个月-在500℉测试电廉金属传感器 非消(260℃)以下温度使用偶 没有其他 耗型 允许重新校检,500℉不定期(260℃)以上不允许重的系统新校检。 精度测试SAT 消耗型 贵重金属每6个月-见表1 没有其他 传感器 非消耗型 N:仅能在1000℉(538℃)消耗消耗型廉金属热电偶不以下使用。 型 允许重新校检 E、J、K、T:仅能在500℉廉金属传测试电(260℃ 感器 偶 E、J、K、T:仅能在500℉非消定期的(260℃ 耗型 3个月-见表1的 系统精N:没有其他 度测试消耗SAT 消耗型的仅能在1000℉型 贵重金属每6个月-见表1 (538℃)以下使用。非消耗传感器 非消型的没有其他 耗型 消耗不允许重新校检 型 廉金属传感器 非消不允许重新校检 耗型 负载电消耗偶 型 贵重金属每6个月-见表1 没有其他 传感器 非消耗型 (1) 任何类型的K型和N型传感器在高于500℉(260℃)温度再次使用时,插入深度

应等于或高于以前插入深度。

(2) 禁止任何类型的E型和K型传感器再次校检后在高于500℉(260℃)温度使用。

图1-负载传感器的使用和重新校检.

二级标准仪器和现场测试仪器的校检应该遵循制造商的说明。这些仪器的测试最少有6支模拟传感器的输入。这包括测试和校检操作最大和最小温度范围,,并在正常操作任一或整个的区间内大致相等的间隔之间最小取4个点进行测试或校检。 如果仪表适用于这些方法) 控制,监测和记录仪器的校准

作为检查发现的条件最低为能够代表最小、最大值的3模拟的传感器输入,或在炉中合格的工作温度范围的中间三分之一取至少一个点。如果需要的话,按照制造商的说明校准仪器。

在炉中合格的工作温度范围的中间三分之一取至少一个点记录作为附加条件。 图表记录仪(园图记录仪和直图记录仪)走纸速度应每年检验一次,确保精确度在±3min/h之内。图表记录仪走纸速度测量应该做记录。

控制,监视或记录仪器的校准应按照制造商的说明进行,如果不能使用制造商的 说明,那么可在电炉合格操作温度范围的低,中和高三点,使用三个模拟传感器。 如果炉温仍在可处理的限度之内并且炉温记录已记录了所作的校准,包括校准时

间和日期,那么可在有负载的情况下对控制,监视或记录仪表进行校准(对于单一的温度 范围)控制,监测或记录仪器的校准可以在加载的情况(对于一个单一的温度范围内)下进行,如果炉内温度保持在加工公差内并且炉内温度记录能适当显示校准的发生,包括时间和日期。 控制,监视或记录仪器的校准或按照制造商的说明在使用温度进行或者在使用温度至少取3点,2点(或更多)使用温度周围的点。

在炉子内允许用无线设备将模拟转换成数字信号传送至记录仪。但是在校检过程中要求使用完整的无线系统(无线传感器,无线接收器和相关的控制,监测和记录仪器 接近仪表的位置贴标签标明最近一次合格的。作为最低要求,标签应包括: ?执行校准的日期 ?下次校准的日期 ?校准人员

?标签应注明校准的

校准的结果应备有证明文件。报告至少应包括: ?仪器编号或炉号

?校准仪器的制造商和型号 ?校准时所使用的标准

?校准方法(制造商的说明,3点,) ?要求的精确度

?在每个校准点创建和留下的数据

?发现和遗留的补偿量(和要求的一样) ?其它有意的补偿量

?灵敏度(通过/失败,灵敏度测试发现,按照表3,注释4的要求) ?接受或拒绝的声明

?校准的任何约束或 ?执行校准的日期 ?下次校准的日期 ?执行校准的技术人员

?校准的公司(如果不是在公司内部所作的校准)

?校准公司代表的签名(如果不是在公司内部所作的校准) ?质量机构的认证。

“电子记录”是文本,图形,数据,音频,图画的的任意组合或是可以通过电脑系统创建,修改,维护,归档,检索的其他数字形式的信息表达。当使用一个创建电子记录的系统(炉子控制,记录,监控和数据采集),且系统在2006年9月以后购买或电子记录是在2015年(本次版本修订以后3年)创建的,则应符合下列要求: 3.3热处理设备

仪器类型由仪表所用的热处理装置的控制,记录或表明所要求的温度的水平定义。系统精度测试、炉温均匀性测试的间隔,控制、监视和记录仪器的校检都基于炉子的组合类型和仪表类型。(见表3,6,,7,8,或9) 炉子类型 炉温均匀性范围(℉)(1) 炉温均匀性范围(℃)(1) 1 ±5 ±3 2 ±10 ±6 3 ±15 ±8 4 ±20 ±10 5 ±25 ±14 6 ±50 ±28 (1)均匀度范围要求是由正在处理材料的规范确定。 图2-炉子类型均匀性范围

仪器类型

传感器(S)的仪器类型要求ABCDE

每个区域至少一个控制传感器控制和显示温度

每个控制区应有一个记录仪表记录控制偶温度。另外,记录 仪器要与同控制传感器有相同护套和支架的二级传感器相连。 且距离控制传感器不超过0.38英寸(10mm)。

至少要在每个控制区域安置两台附加的记录传感器,以便 能最佳地显示最近温度均匀性检测产生的最冷和最热的温 度。尽管大家都知道某些电炉的设计/负载配置可能会阻止 这些传感器精确地安置在最冷和最热的位置,但是应尽可 能地按实际情况安置这些传感器。这些记录位置时间长了 可能会发生改变。可参照要求重新安置。

多区域炉子的每个装载区至少一个记录负载传感器,空载区(即没有 材料放置和侵入的地方)不需要负载传感器,然而,必须在炉子的装 载记录上做标记标出该区域为完全空载。

图3-仪器配置要求

应有一个温度控制器,这个温度控制器要求不适用于液态氮、干冰和干冰与水混合物,所有的冷却设备当有时间-温度(最小或最大)要求时,需要有一个温度记录仪器。以上要求不适用于材料在环境温度中的运输过程。

用于热处理淬火系统,包括淬火介质温度要求(最小,最大或两者)应配备一个记录仪器。现有的于2005年9月以前安装的不要求记录仪,直到本版本修订发布后3年。

在任何控制区,对附加的记录或负载电偶没有,但是他们的使用必须有控制操作说明书。

3.3.5在需要的时候(仪器类型A和C–见图3),高温和低温传感器,可以插入当TUS用到类似配置的散热片时,位于控制区域的高温和低温位置是根据最新的TUS测试。

3.3.6

在小于或等于225立方英尺(6.4平方米)的多区域真空炉的真空有效区内有A型、B型或C型的仪表监控,

.不管真空炉内控制偶和其他仪器的数量,为确定高温和低温记录偶位置及负载偶的数量,将炉子工作的真空区域当做一个单独的区域是被允许的。.最低的传感器要求见图4所示,每个炉子有效区必须有超温保护装置。

大于225立方英尺(6.4平方米)的真空炉可以以同样的方式将炉子分割成不大于225立方英尺(6.4平方米)的有效区,每个这种有效区应包括表4所列的每个单独区域要求的所有的传感器。 最低数量要求

仪表类型高温T/C低温T/C负载T/C

A111

BN/AN/A1 C11N/A

图4-每个区域最少传感器要求 3.4系统精度测试(SATs)

用仪器/导线/传感器的现场读数值与校准测试仪器/导线/传感器的读数值来确定测量温度偏差是否符合要求,执行SAT是为了确保每个控制区的炉子控制和记录系统的精度。 系统精度测试(SATs)现场测试仪器应满足表3的要求,测试传感器应满足表1的要求。 (SATs)的首次测试和周期性测试应满足表6、表7和3.4.5 在任何可能影响系统精度的维护后均需要进行系统进度测试,比如更换传感器,更换控制、模拟和记录仪器,或做过任何调整后的控制、模拟、记录仪器的重新校检。质量保证部门应裁决在特定维修之后是否需要进行新的SAT。

AnSAT不需要仅有超温保护功能的温度传感器,如果超温保护传感器用于SAT间隔延长的附加模拟传感器,或A、C(图3)型的高温传感器,要求进行系统精度测试。 不用于产品热处理验收部分的传感器不需要SAT测试。

如果不在表6、7要求的间隔期内进行系统精度测试(SATs),该设备应该移除不在使用,炉子第一次使用或重新使用均需要进行系统精度测试(SATs)。

(SATs)间隔由设备类型和仪器配置决定,SAT执行的频率基于设备类别和仪器类型。如果预防性保养计划(见6或表7是允许的:

每个控制区的2支传感器类型是B,N,R或S型。 每周的读数显示了在每个控制区域,控制传感器和另外一个附加监视或记录传感器之间的关系。在最后一次温度均匀性检测的时候,该读数仍旧在他们关系的2℉(1℃)之内。 万一读数超出了该范围,SAT的测试间隔应恢复到正常测试间隔(不在是最大允许间隔), 直到下次炉温均匀性测试。 (SATs) (SATs) (SATs)程序

在生产中,指示和/或记录传感器测试显示的测试温度,带有的补偿或校正因子,在任何工作温度,应与校正温度指示该测试传感器在相比。SAT传感器的端头(测量端)应尽可能接近控制、监视和记录传感器的端头的实际端头(测量端),两端头的距离不应超过3英寸(76mm)。随后的SAT测试所用的测试电偶,应与初次测试时插在相同的位置和深度,SAT传感器可能是临时插入进行测试或可能是一个常驻测试传感器,根据局限1 常驻热电偶的使用受以下条件。

固定SAT热电偶仅限于在温度超过500℉(260℃)时的N,R或S型电偶,并

且当暴露在温度高于1000℉(538℃)时应为非消耗型的。 炉内控制监视或记录传感器

常驻SAT传感器BRSN其他所有传感器类型

BNoYesYesYesYes RYesNoNoYesYes

SYesNoNoYesYes NYesYesYesNoYes

图5–在温度高于500°F(260°C)时常驻SAT传感器和测试传感器的允许组合

系统精度测试误差

测试炉子的传感器读数(传感器、引线和仪器)与测试系统的正确读数(使用了测试电偶和测试仪器的修正系数以后)之间的差异应被记录为系统精度测试差异。应使用适用的修正系数。

在日常的热处理生产中,炉子的仪器、传感器温度应与SAT测试的仪器、传感器温度进行比较并做记录。一定的修正系数,如果在生产过程中热处理贯彻应用按照文件的程序,可代数应用到系统中进行测试。

在常规的热处理生产中,可以结合使用修正因子的例子(图6) 包括:

无论在初始校准报告中,或者重新校准报告中(不论是在实验室或现场进行校准)列出传感器校正因子。只有最近的传感器校正因子可能被应用。 控制或记录仪器的修正系数应在最近的校检报告中列出。 控制或记录仪的内部偏移完全纠正偏斜使温度均匀分布。

先前记录指定了控制仪器偏移,以纠正SAT的偏差,如果这个偏移是在故意手动控制设定值(例如偏移的形式,如果所需的设定点为1000°F时,设置控制仪集点在1003°F)。这不应被纳入修正因素包括:

.对控制或记录仪应用以前的内部调整或偏移值以纠正SAT差异。 这些内部调整或偏移值已经反映在显示或记录温度上,不得使用两次 手动施加偏移到已完全纠正偏移温度的指定的生产热处理控制仪表。这些手动偏移对一个SAT的进行或SAT差异的计算没有影响。 示例: 例1:在最后的TUS或SAT测试中没有用偏移值和对使用仪器或传感器没有使用校正因子。 例2:在最后TUS和SAT测试中没有用偏移值,在生产过程中,仪器和传感器校检的修正系数由操作人员手动添加。

例3:TUS和先前SAT测试没有用到偏移值,仪器和传感器校检的修正系数要编程到控制或记录仪器-“修正”读数应用于产品生产。

例4:先前的SAT测试没有偏移值,但是仪器、传感器的修正系数和最后一次TUS测试的偏移值编程到控制和记录仪器。-该修正读数用于生产中。在这个例子中,最后的TUS测试显示炉温与控制偶相比为+?2度(暖),所以+2度的偏移被编程到控制仪表使得控制器显示工作区的温度。

例5:在先前的SAT测试有-1.5的偏移值,并编程到仪器,仪器和先前传感器校检没有用到偏移值,仪器和传感器校检的修正系数要编程到控制或记录仪器-该修正读数用于生产中。在这个例子中,最后的TUS测试显示炉温与控制偶相比为+?4度(暖),所以+4度的偏移被编程到控制仪表使得控制器显示工作区的温度。请注意,所得的计算显示与SAT有一个-5度的差异。 确定先前是否将内部控制或记录和传感器在操作中进行手动调 节,或者编程到被测试的控制或记录仪器。 实例 1 2 3 4 5 实例状态 用于最后一次TUS测试的补偿 用于最后一次SAT测试的补偿 生产中应到的仪器修正因子(Binst) 生产中应到的传感器修正因子(Btc) 显示仪器(A) 仪器校检的手动修正因子(Binst) 热电偶的手动修正系数(Btc) 源于控制或记录仪器TUS补偿的修正系数(Btus) A+Binst+Btc+Btus=控制或记录仪器的修正温度 测试仪器读数(未经修正的)(D) 测试热电偶的修正系数(E) 测试仪器的修正系数(F) (D)+(E)+(F)=真正的测试温度(G) SAT差异=(C)-(G) 无 无 无 编入+2°补偿量 无 编入+4°补偿量 编入仪器-1.5 (Binst) 编入仪器 (Btc) 编入仪器 2104° N/A 无 无 无 无 手动 (Binst) (Binst) 编入仪器 编入仪器 (Btc) (Btc) 编入仪器 编入仪器 2225° N/A 1502° N/A 无 手动 1500° 1011° +3° -1° N/A N/A N/A -2° -4° 1500° 1013° 2225° 1500° 2100° 1505.0° -1.0° +0.2° 1504.2° -4.2° 1013.3° 2220.0° -1.0° +0.2° 2219.2° +5.8° 1505.0° 2106° -1.0° +0.2° 1012.5° -1.0° +0.2° 1504.2° -1.4° +0.4° 2105.0° -0.5° -4.2° -5.0° 图6-SAT校检实例 如果SAT的差异(包括控制或记录仪在表6或7允许任何的调整之前)超过表6或7对炉子级别和被测试仪器仪表类规定的允许差。在额外的热加工前,应对故障进行记录,对引起故障的进行原因分析,及采取纠正措施。第4.2段应适用

如果原因是,全部或部分,是由于被检测传感器的记录位置移动的结果,传感器应返回到它的记录位置和重新进行SAT测试。

控制或记录仪器校准调节是在表6或7的允许最大调整范围进行。这种调整在整个工作温度范围内的效果进行评价。第4.2段应适用。 对于仅使用一次(一次使用)或多次使用的传感器在短于适用SAT间隔的间隔时间内更换,定义的一个操作程序其中:

除了所需的A到D的仪器,通常每个控制区至少两个记录负荷传感器,一个监测和一个控制。

在仪器类型A和B的情况下,将有一个额外的负荷传感器。

对控制器的设定点进行手动调整,根据观察到的负载传感器的读数提供可接受的控制。控制负载传感器,在这种情况下,不需要物理连接到加热炉控制器。

所有的贵金属负载热电偶应为非易耗型,在使用时可以被替换或季度性的重新校检。 所有的廉金属控制和记录热电偶使用时应每年进行替换。 廉金属控制和记录热电偶使用时应每2年进行替换。

负载传感器任何时候的重新校检和替换至少每周进行一次观察,和记录,揭示他们的读数与控制、监视和记录传感器之间的不可解释的差异。

每周读数还必须证明控制传感器和一个额外的监测传感器之间的关系,在最近的一次温度均匀性测量关系保持在2°F(1°C)之内,

a.Identificationofthesensorbeingtested被测试传感器的编号 b.Identificationofthetestsensor测试传感器编号 c.Identificationofthetestinstrument测试仪器编号 d.Dateandtimeofdayofthetest测试日期及时间

e.Setpointofthefurnaceduringtest测试时炉子的设定点温度 f.Observedfurnaceinstrumentreading观察到的炉子仪表读数 g.Observedtestinstrumentreading观察到测试仪表读数

h.Testsensorandtestinstrumentcorrectionfactors测试传感器和测试仪表的修正系数 i.Correctedtestinstrumentreading修正的测试仪表读数 j.Calculatedsystemaccuracydifference计算系统精度差异

k.Indicationoftestacceptanceorfailure测试成功或失败的指示

l.Identificationoftechnicianperformingthetest执行测试的技术编号 m.SATcompany(ifnotperformedin-house)测试单位(如果不是自家测试的)

n.Signatureofthecalibrationcompany(ifnotperformedin-house)测试公司的签名(如果不是自家测试的)

o.QualityOrganizationapproval.质量部门的批准 3.5炉温均匀性测试(TUS)

3.5.1应进行一个初始的TUS测试来测量温度均匀性和建立可接受的工作区和合格的操作温度范围(的)。周期性的TUS应按照表8或表9所示的间隔进行。

一台炉子可能有多个合格的操作温度范围。比如,一台炉子可能在±10°F从600到1000°F(±6°C从315到0°C)和±25°F从1000到1800°F(±14°Cfrom0到980°C)温度段使用.这台炉子包括了2个的合格操作温度范围。一台炉子在1000°F满足±10°F自然在1000°F也能满足±25°F,因此不需要该温度下进行重复测试。

在炉子进行过任何可能影响炉温均匀性的改造或调整后,需要进行一次原始的TUS测试,如原始的TUS测试包括,但不局限于以下内容:

a.提高最大的合格操作温度或降低最低合格操作温度。 b.燃烧器尺寸,数量,类型和位置变化

c.加热元件的数量,类型和位置变化

d.气流模式/速度的变化(挡板的位置,风扇转速,风扇数量,等) e.耐火材料厚度的变化

f.具有不同的热性能的新型耐火材料 g.真空炉加热区设计或材料的变化 h.控制传感器位置的变化

i.燃烧压力设置与原来的设置相比的改变。

j.炉膛压力设定变化(阻尼器系统)与原来的设置相比。 k.温度控制仪/程序的变化 1.比例高低/开关

2.控制器型号或类型的变化

3.PLC程序的变化对加热炉控制方案 4.调谐常数、参数、变阻器的调整

l.工作区体积增大覆盖了以前没有测试的区域

m.工作区位置的改变覆盖了以前没有测试的区域。

所有炉子的改造应该被记录,质量保证部门应裁决在炉子重新使用之前,是否需要根据炉子的改造和特定的炉体结构进行一次原始的TUS测试。

小修理或更换损坏或发生故障的组件或预防性维修计划,还原炉到其原来的状态,而不应该影响炉内温度均匀性的特点,不需要重复TUS。例子包括,但不限于以下内容: a.燃烧器/瓦斯的更换

b.用相同热性能的耐火材料来修补原耐火材料 c.原纪录位置控制或监视传感器的替换

d.更换加热系统组件(例如,气体调节器,阀门,计量装置,加热元件,等) e.恢复原有的燃烧压力的设置和调整常数

f.用具有相同的调谐常数相同的控制器更换原控制器 g.系统精度测试失效

h.炉膛压力控制问题的纠正 i.炉门密封的修复

所有炉子的改造应该被记录,质量保证部门应裁决在炉子重新使用之前,是否需要根据炉子的改造和特定的炉体结构进行一次附加的TUS测试。

额外的温度可根据需要添加应保证没有两个相邻的测量温度大于600°F(335°C)。 例如,一台炉子在800到1800°F(425到980°C)之间使用,该炉子应在800°F(425°C),1800°F(980°C)温度进行测试,一个满足600°F(335°C)范围的要求的

中间温度。从1200°F(650°C)到1400°F(760°C)任何温度的测试需要满足600°F(335°C)范围要求。

3.5.6周期性的TUS测试温度应为每一个合格的操作范围的任何温度。 对于单操作范围大于600°F(335°C),在每个周期的试验温度应选择一个温度在300°F(170°C)的最大值和另一个温度在300°F(170°C)的合格的操作范围的最小和有不超过600°F(335°C)之间的增量

此外,至少每年进行一次周期性测试,每一合格操作温度范围最低、最高温度至少测试一次。 例如,如果操作温度范围是200到1200°F±10(93t到9°C±6),应在200到500°F(93到260°C)之间选择一个温度,在900到1200°F(482到9°C);之间选择另一个温度点,并且这两个温度间隔不超过600°F(335°C),因此,在350°F(177°C)和950°F(510°C)温度点测试时可以接受的,但是在250°F(121°C)和1000°F(538°C)测试超过了600°F(335°C)的范围。

例如如果一台炉子要求:

●从800到1025°F(425到551°C)要求±10°F(±6°C)的均匀性

●从1026到1400°F(552到760°C)要求±15°F(±8°C)的均匀性,和 ●从1401to1600°F(761to870°C),要求±25°F(±14°C)的均匀性 每年一次,该炉子应被测试在:

●800°F(425°C)和1025°F(550°C)两温度点,并满足10°F(±6°C)的均匀性。 ●1400°F(760°C)并满足15°F(±8°C)均匀性要求和 ●1600°F(870°C)并满足25°F(±14°C)均匀性要求.

今年进行的其测试只需要在这三个均匀性范围的一个温度下进行。

扩展的TUS测试间隔都是基于仪器类型和要求的历史连续成功测试次数。

如果设备在正常的生产过程中,是往加热炉里装载材料,那么在炉子冷的时候插入TUS传感器或在炉温稳定在低于测试温度时插入TUS传感器都是可接受的。 如果设备在正常的生产过程中,是在冷炉子中装入材料,TUS测试时预热炉子是被禁止的。 装载状态

.可能在实际的生产装载、模拟生产负载、支架、空载的情况下进行TUS测试,一旦在炉子初始的TU上测试中建立了一种方法,随后的测试应执行相同的方法,如果改变了已经建立的方法,需要进行一次原始的TUS来验证修改过的方法。

.炉内气氛在TUS测试时应同于生产时的正常的气氛。炉子进行所要求的气氛可能污染污染测试传感器的过程时(即,渗碳,渗氮,吸热,放热)或气氛可能存在安全隐患(即,氢或氨化合物)可用与空气或惰性气体进行测试。

炉子TUS测试时的真空水平应运行在生产时的最低真空度水平,但不小于1微米汞(1×10-3torr,或1.3×10-3millibar)。

间歇式炉,盐浴,控制温度的液体浴和流化床炉(不适用于控制温淬火槽) TUS传感器的数量

TUS传感器的数量应符合表11的要求。 TUS传感器的位置

对于工作区体积小于3立方英尺(0.085m3)的炉子,4支TUS传感器应放置在炉子角落和一支位于中间。如果炉子工作区圆形的,4支传感器应在周围垂直90°放置,一支位于中间,在这两个例子中,所有的TUS传感器应放置在你最能代表炉子合格工作区域的地方。 °放置,留下一支位于中间,另外2支位于放置在你最能代表炉子合格工作区域的地方。对于工作区域大于225立方英尺(6.4m3)的炉子,表11要求的附加传感器均匀地分布在最能代表炉子合格工作区域的地方。当从工作区的周围辐射的热量用来加热产品时,附加的传感器应均匀分布在工作区的外围。

应进行工作区的容量测试以确保无材料热处理超出定义的工作区的边界。 TUS

数据收集在炉子或TUS传感器首次达到测试温度下偏差时开始,以便炉子或TUS传感器超出上温度均匀性偏差时能被清楚识别,如果炉子是提前稳定的,数据收集应在负载或支架装载时尽快开始。

如果在生产中温度数据的正常记录频率是2分钟或更少,或像模拟的连续记录,这时数据收集记录应在与正常生产模式相同的情况下进行记录。如果在生产中温度数据的正常记录频率超过2分钟,在TUS时的频率间隔不超过6分钟。

在任何时候,任何测试的控制和记录传感器不能超过上限温度均匀性公差。炉子应在测试温度进行保温直到所有测试传感器温度稳定,稳定以后,数据收集应继续保持30分钟。 Atnotimeshallanytest,controlorrecordingsensorexceedtheuppertemperatureuniformitytolerance.T

曲颈瓶时,曲颈瓶插入的炉子温度应该被控制以便具体的热处理温度保持在曲颈瓶内,TUS应放在曲颈瓶内,在曲颈瓶操作时,至少一支TUS传感器应放置在记录温度传感器的2英寸(50mm)内。

熔盐,控制温度的液体浴,和流化床炉的替代探测方法(不适用于控制的温度淬火槽) 熔盐炉,控制温度的液体浴炉,和流化床炉是可接受的。

所有的参数应反映生产设备的正常运行。设备应稳定在试验温度。

任何复发的温度模式可以被检测到。如果没有复发的温度模式被检测到,随后位置读数间隔2分钟或更少读取一次,每个测试位置至少记录6分钟。如果有复发的温度模式被检测到,应有充足的时间对每个位置5个周期的复发极端温度进行记录。所有的测试时间不能炒股30分钟,所有读数必须满足要求的温度均匀性偏差。 连续和半连续炉

连续或半连续炉子可以将TUS传感器布置容积或在一个平面上

容积法,TUS传感器位于三个维度来表示的部分(例如,篮或盘)或工作区的整个体积。使用平面法,TUS传感器安置在垂直于炉子输送方向的平面上,使得通过炉子的该平面要测试的整个工作区域体积能被测量到。无论是体积法或平面方法应测量到整个完整的工作区容积。区别就是TUS传感器的数量和布置,当TUS传感器通过炉子遍布时,随着测试工作区域的一部分增加,整个体积被测量到,不管是哪种方法,工作区的整个容积要检测到,多区域运行可能要求完成整个工作区体积的测量。

ThedifferenceisthearrangementandnumberofTUSsensors.Whentestingaportionoftheworkzonevolumeincrementally,theentirevolumeismeasuredastheTUSsensorstraversethroughthefurnace.Regardlessofwhichmethodisused,thefullvolumedefinedastheworkzoneshallbesurveyed.Multiplerunsmayberequiredtoaccomplishmeasurementofthefullworkzonevolume.

在连续或半连续炉子里TUS传感器的数量和位置-体积法 TUS传感器的数量应满足表11要求并根据TUS夹具的量。

工作区高度有1英尺(300毫米)或更少,TUS传感器的最小数目应为3,宽度超过8英尺(2.4米)时,每超过2英尺(610毫米)增加1个额外的TUS传感器。

对于工作区的高度超过1英尺的(300毫米)和工作区截面到达8平方英尺(0.75米)的炉子,传感器的最小数量应为5。

对于截面大于8平方英尺(0.75米)而小于16英尺(1.5m2)的炉子,TUS传感器最小数量应为7.

16平方英尺(1.5米)的炉子,TUS传感器最小数量应为9. TUS传感器位置-平面法

对于工作区高度为1英尺(300毫米)或更少,两TUS传感器应放置在3英寸(76毫米)的相反侧角。一个TUS传感器的位置应在中心。附加的TUS传感器应均匀分布在垂直于输送方向的平面上。

对于工作区的高度超过1英尺的(300毫米)和工作区截面到达8平方英尺(0.75米)的炉子,传感器的最小数量应为5。

对于截面大于8平方英尺(0.75米)而小于16英尺(1.5m2)的炉子,TUS传感器最小数量应为7.

16平方英尺(1.5米)的炉子,TUS传感器最小数量应为9.

工作区高度超过1英尺(300毫米),工作区截面宽度达到8英尺(0.75米)时,每超过2英尺(610毫米)增加1个额外的TUS传感器。4支TUS传感器应位于工作区角落3英寸(76mm),其余的地位于中心和对称分布在垂直于传送方向的面上。

(0.75米),4支TUS传感器应放置在工作区角落3英寸(76mm)内其余的地位于中心和对称分布在垂直于传送方向的面上

TUS数据收集

所有参数应能反映生产设备的正常运行。

为每个测试位置TUS传感器应固定在机架或负荷和通过炉子。最初的调查应在在生产中使用的最高和最低的移动速度下执行。周期性试验可在生产中使用的任何移动速度下进行。不需要所有的位置同时通过;几个通过可以调查所有位置。

次,必须确保任何经常温图案是通过调查工作区(S)在所有测试的地点来确定。每个区域读数记录应至少每2分钟记三组。

开始TUS测试时炉温高于测试温度是被禁止的,除非仅用于初次测试或多区域炉的预热区域,或者是所有使用程序规范规定允许。所有的TUS传感器应满足要求的温度均匀性偏差。 连续或半连续或曲颈瓶炉或马佛炉的替代测试方法。 当TUS传感器不可能或不切实际通过连续或半连续炉,或者初次TUS传感器放入曲颈瓶炉或马佛炉,运用以下替代测试方法代替是可以接受的: 在测试过程中炉子一个负载是不是一个要求。 性能调查

这种方法要求初始测试材料和以后年检和月检有性能趋势。产品分析应该取随着热处理温度变化性能变化敏感和可能进行频繁热处理的产品。材料厚度应该正常处理尺寸范围,如果要求两步热处理,那么允许第二次的试样取自剩料(在试验炉内) 初始和年度性能调查应在最高和最低操作温度下进行的。 最初的或年度的性能调查应在操作的最高或最低温度进行。额外的测试温度应增加进来以保证没有两点的测试温度差值大于300°F(165°C)。连续炉的通过速度应为正常操作时的速度。每个测试温度点至少进行10次测试。测试试样应取值负载的边缘或中心除了线圈,线圈试样应该取自线圈的两端。线圈试样应取自每个切断样的边缘和中心。 月性能调查

热处理材料的性能应采用统计技术进行分析如ASTMMNL7定义的或其他供参考的统计过程控制程序。性能趋势应当至少每月检查。应定义控制界限。如果性能的趋势漂移到的上限或下限控制外,不要求进一步的处理直到漂移的原因是确定和校正。可以参照4.2条款。 传感器或记录仪温度均匀性测试失败

在工作区角落位置的TUS传感器或记录仪器不允许失效。有些临时状况,例如短路或连接松动,,在此正常温度的示值读数已经被恢复,不能认为是热电偶失效。在TUS测试期间,,TUS传感器(角落位置除外)的突然故障并不是检测失败的原因,除非两个相邻的TUS传感器出现故障或发生故障的TUS的数量超出了以下值: ?使用3到9个传感器检测没有失效 ?使用10到16个传感器检测1个失效 ?使用17到23个传感器检测2个失效 ?使用17到23个传感器检测2个失效 ?使用24到39个传感器检测3个失效 ?使用40或更多的传感器检测不超过10% 对于测试温度大于等于2000℉(1093℃): ?使用3到5个传感器检测没有失效 ?使用6到9个传感器检测1个失效 ?使用10到16个传感器检测2个失效 ?使用17到23个传感器检测3个失效 ?使用24到39个传感器检测4个失效 ?使用40或更多的传感器检测不超过10%

TUS传感器,必须记录失效原因,且采取校正措施(可能的话)以阻

止或减少今后因相同原因产生的拒收。

·任何时候,TUS传感器、控制或检测传感器的读数不超过所用的温度允许公差。

·在测试期间,所有TUS传感器、控制或监测传感器的读数都在表8和表9要求的温度容 ·获得恢复、稳定的或循环模式时间不超过所用的工艺规范中规定的时间。 ·TUS在最短要求时间内进行。

A类或C类仪器记录仪器最热或最冷位置改变

当炉中最冷或最热温度的位置改变时(取决于最近一次温度均匀性检测最后的读

数),则需要在炉内移动A或C类仪表的记录传感器的位置,以便能反映工作区内新的最冷

和最热位置。对于目前的炉子类别,在所有检测的温度点,如果全部的温度均匀性没有超 出最大温度均匀性容差的一半,或当前记录位置的测量温度和实际最热和最冷测量区域的 差值小于目前的炉子类别的SAT容差,那么这些传感器不需要再定位。

如果温度均匀性不在表8和表9规定的容差范围内,应该找出偏差的原因并按4.2 进行记录。问题没有改正和TUS没有合格之前该设备不能用于生产。 复到表8和表9中规定的最初的测试周期。直到连续测试合格的次数满足表8和表9中规定的次数才能再减少测试周期。

如果需要采取调整(偏置法)控制仪表,并且规定工作温度范围不超过300℉

(165℃),则不需再测试,但是调整量(偏置量)不能超出表6和表7中(见最大允许调整

作温度范围超过300℉(165℃),必须在测试范围的温度极限加上偏置量,重新检查均匀

性时。采用了偏置的测试温度间隔不超过600℉(335℃)。任何调整量(偏置量)都应要

求进行记录。在接下来的热处理中,必须保持这个偏置

如果合格的工作温度范围超过300°F(165°C),需要重新调查,其中均匀性在其中偏移的应用测试范围的极端温度检查。试验温度为地方偏移应用于每个范围不得超过600°F(335°C)的距离。 温度均匀性测量仪器仪表

温度均匀性检验应使用校准的满足表3要求的测试仪器进行的测试,和的TUS传感器满足表1的要求。过程热处理的设备仪器不得用来记录TUS传感器数据。 备已知的偏差补偿应通过电子方法或数学方法进行修正。 温度均匀性的调查报告

下列事项应当包括在温度均匀性的调查报告中: a.炉子名称或编号 b.测试温度

c.TUS传感器和任何负载或架子的位置包括识别细节图、具体描述或图片。

d.从所有记录的传

e.每一测试温度下TUS传感器的修正系数 f.已知的附加TUS补偿(如果用于生产)

g.每一测试温度下TUS传感器的修正或未修正的读数,读数应该被标识是修正的或未修正的。

h.测试单位标识(如果不是自己内部测试的) i.测试公司签名(如果不是自己内部测试的) j.测试用的技术标准 k.测试开始时间及日期

l.测试结束时间及日期 m.测试仪器标识编号 n.测试成功或失败标识

p.在每个测试温度稳定后,修正的加上和减去TUS读数的总结。 q.质量部门的批准

尽管不是均匀性的调查报告必须的部分,以下应当可以在现场: a.控制仪器调谐参数 b.TUS传感器的校检报告

c.控制和记录传感器的校检报告

d.控制和记录传感器、负载和TUS传感器位置的三维图 辐射调查

对于所有的铝合金固溶热处理的空气炉,当热源(例如,电气元件或气体管)是在墙壁时,辐射测量应在炉内的最高工作温度下进行。该检验应进行初始和任何可能会影响侧壁板的辐射特性损坏或修理后进行。

°F(520至5°C)和第一次使用前进行风冷。 3.6实验室炉子

3.6.2如果不使用负载传感器实验室炉应为生产所需的设备进行测试。

3.6.3实验室炉不能用于任何部分或生产原料的热处理生产,除非它符合本规范的所有要求。 3.7记录

3.7.1所有的校准和试验记录包括传感器,标准单元和仪器,系统精度测试,和温度均匀性的调查,包括任何测试或调查故障应可供检查和保持不少于5年。

3.7.2传感器,标准单元和仪器的校检记录应包含可追溯到NIST或等效的国家标准。 3.8舍入

舍入应按照ASTME29或其他国家标准。 4.质量保证条款 4.1检验责任

该过程将负责所有必需的性能测试是符合所规定的所有要求的。买方有权见证此处的任何规定的检测或校准,以确保该程序符合规定要求的,但是这样的见证,不得妨碍设施的经营权。

4.1.1任何仪器、传感器、试验未能满足这些要求,或已超过其测试间隔包括任何适用的允许的延长期(见表10),应停止服务。

纠正措施应形成文件,包括带仪器、传感器、测试执行的措施。

4.2在任何测试失败或超出偏差条件下进行的事件,对可能影响产品不符合要求的自上次成功测试后进行相应的评估和记录。评估应根据建立的物质评审程序进行记录。应采取适当的纠正措施,记录和维护文件。当材料的加工条件偏离规范要求的影响(S)应通知买方。

表1–传感器和传感器校检 传感器 传感器配置 使用 校检 最大允许误周期 反对?? 差 参考标准 R和型贵金初次标准校5年 NIST参考无 属电偶 检 标准 一级标准 R和型贵金二级标准校3年 参考标准 ±1.0℉(±属电偶 检 0.6℃)或±0.1% 二级标准 廉金属 或贵金属 R和S型 传感器校检 首次使用前 一级标准 校验: R或S型-2年 廉金属-1年 B型贵金属 B型-2年 炉温均匀性廉金属或贵炉温均匀性测试 金属B、R测试 和S型 系统精度测廉金属 系统精度测试 或贵金属 试 B、R和S型 首次使用前 校验: ⑺⑻ B、R或S 型…6个月 J或N型…3个 月 其他普通金 属…不定期 Ⅰ类或Ⅱ类标准 Ⅰ类或Ⅱ类 标准 控制、记录廉金属或贵安装在设备 首次使用前 一级或二和监视传感金属B、R、上 级标准 器 S型 负载传感器 廉金属或贵直接与零件 首次使用前 一级或二金属B、R、相接触 校验: 级标准 S型 B、R或S 型…6个月 其他普通金 属…不定期 表1说明 ⑴允许使用精度相同或者更高精度(在允许偏差范围内)的热电偶。 ⑵读数百分比或温度修正系数任何时候均以大者为准。 (4)参考标准的传感器可用于校准低级别的传感器。 (5)校验标准参照NIST或同等国家标准执行

廉金属 ±2℉(±1.1℃) 或±0.4% 贵重金属 ±1.0℉(±0.6℃) 或±0.1% B型-±1.0℉(±0.6℃)或±0.5% ±4℉(±2.2℃)或±0.75% 廉金属±2℉(±1.1℃)或±0.4% 贵金属±1.5℉(±1.0℃)或±0.25%或 R、S型±0.25% (B型 ±0.5%) 1类或2类: ±2℉ (±1.1℃)或 ±0.4% 3类到6类: ±4℉ (±2.2℃)或 ±0.75% ±4℉(±2.2℃)或±0.75% (7)参考标准传感器与一个主要标准仪器一起应用于校准基准传感器

(8)一个主要的标准传感器与一个主要标准仪器一起应用于校准传感器的二级标准

(9)使用应限于温度均匀性,标定系统的精度,控制,监测,记录,和负载传感器的校检。 (10)一级或二级标准的传感器与一级或二级标准仪器应用于校准这些传感器

(11)对于类型E和K,在500°F(260°C)温度下使用时允许重新校检,在500°F(260°C)以上温度使用时不允许重新校检。

(12)传感器类型在表2中未列出的2400以上的,用°F(1316°C),最大允许误差±1%。如果误差超过表1的最大允许误差,传感器校正系数应在每个应用程序中使用。对于未列在表2中的传感器类型,2400°F(1316°C)温度以上使用,最大允许偏差是±1%.如果偏差超过了表1的最大允许值传感器校正系数应在每个应用程序中使用。

表2-热电偶和补偿导线 类型 热电偶 补偿导线 正极(成份负极(成份电极色标导线标志(正/套管色wt%) wt%) (1) 负) 标 J Fe 55Cu/45Ni 白/红 JPX/JNX 黑色 E 90Ni/10Cr 55Cu/45Ni 紫/红 EPX/ENX 紫色 K 90Ni/10Cr 95Ni/5,Al+Si 黄/红 KPX/KNX 黄色 N 84.5Ni/14Cr/95.4Ni/4.5Si橙/红 NPX/NNX 橙色 1.5Si /0.1Mg R 87Pt/13Ph Pt 黑/红 RPX/RNXorSPX/绿色 SNX B 70Pt/30Ph 94Pt/6Rh 灰/红 BPX/BNX 灰色 S 90Pt/10Ph Pt 黑/红 RPX/RNXorSPX/绿色 SNX T Cu 55Cu/45Ni 蓝/红 TPX/TNX 蓝色 (1)所有的色标状态应符合ASTM230的规定,满足其他国家标准的色标可以使用。

表3-仪器和仪器校检 仪器 仪器类型 最大校检期标准 校检精度(1) 用途 (月) 基准仪器 奇纳电压 36 NIST 参照NIST 限于一级标准的校验 主要标准 电位计 36 参考标准 ±0.1℉ 限于二级数字伏特计 (±0.05℃) 标准和测或读数±试仪器和0.015%, 一级和二两者取大 级标准传感器的实验室校检和 4个或更多12(2) 基准仪器 电池额定毫安 限于仪表韦斯顿电池读数的±和二等标组 0.005%, 准电 或与DC标池和仪表准等效的电标准的实池组 验室校准 二级标准仪电位计或数器 字电压 计 12 一级标准 或一级标准 电池 ±0.3℉(±0.2℃)或读数±0.05%, 两者取大 二级 标准 电池 2个或更多饱和或不饱和韦斯顿电池组或与DC标准等效的电池组 12 一级标准 电池 现场 测试 仪表 SAT/TUS便3 携式电位计 ⑴、数字伏特计、电子数据记录器或数据采集系统 控制、监视数字仪表 见附注 或记录仪器 ⑷⑸ ⑸ ⑹⑻ 一级或 次级标准 试验标准 电子自动仪见附注(5) 试验标准 表 机械或热元见附注(5) 对比试验 件 (等同于 SAT) 限于现场测试仪表/SAT 传感器/TUS传感器/负载、控制、报警和记录传感器的实验室校准 电池额定毫安限于二等读数 标准仪表的±0.005%, 的实 验室标准化 和测试仪表的实验室校 准 ±1℉(±限于控制、0.6℃)或读数监侧或记±0.1%,两者录仪表的取大 校准。 进行TUS和SAT ⑺ ±2℉(±加热设备1.1℃)或读数温度的测的±2%,两者量,记录和取最大者 控制 ±2℉(±1.1℃)或设备的最大测试温度±0.3%,两者取最大 ±5℉(±3℃) 用于测量制 冷、淬火槽热处理设备 表3说明

⑴允许使用等效或更高精度的仪器仪表。 ⑵每月须进行电池间对比检查。

⑶电池具有±0.02℉(±0.01℃)的温度控制能力。

⑷一级和二级仪表的最小灵敏度1℉(1℃),3到6级设备最小灵敏度3℉(2℃)。 ⑸控制、监测和记录仪表的校准周期要求应为如下: 数字模拟(电动机械式)

1级炉子---一个月1级炉子---一个月 2级炉子---一季度2级炉子---一个月 3级炉子---一季度3级炉子---一季度 4级炉子---一季度4级炉子---一季度 5级炉子---半年5级炉子---一季度 6级炉子---半年6级炉子---一季度

制冷和冷却介质的监测(数字或模拟)–每半年。例外:如果介质/冰箱传感器与炉子记录程序通道相连,仪器通道的校检周期应与设备其他通道校检周期一致. ⑹炉子的控制、记录、监测和数据采集仪表

⑺满足二级标准精度要求的现场测试仪表可用于校准SAT和TUS测试仪表。 ⑻仅用作炉子超温报警的温度仪表不需校准。 ⑼NIST或等效的国家标准. (10)包括无线传输系统 (11)仪器在受控环境中操作,不应用于车间。 表4-加热炉所需记录纸的分辨率(模拟记录仪器)(1)(2)(3) 炉子类别 炉温均匀性 每英寸(厘米)记录纸最大记录图表的最大增量程 量 ℉ ℃ ℉/英寸 ℃/厘米 ℉/行 ℃/行 1 ±5 ±3 50 11 2 1 2 ±10 ±6 150 33 5 3 3 ±15 ±8 150 33 5 3 4 ±20 ±10 250 55 10 5 5 ±25 ±14 250 55 10 5 6 ±50 ±28 350 77 25 15 冷却 n/a n/a 150 33 5 3 淬火 n/a n/a 150 33 5 3 (1)在AMS2750D发行一年后,加热炉所需记录纸需要求满足以上要求,详见3.2.1 (2)数显仪表应精确到1℉或1℃。

(3)打印记录时间的记录仪,每个信道追踪间隔不超过表5要求的被认为是数字记录仪,表4要求不适用.

表5-记录打印过程和记录速度 记录仪类型 打印间隔(1)(2) 记录速度(3) 圆图记录仪 在每个温度以 对于温度段的时对于温度段的时定时的打印间 间小于1小时=最间≥1小时=最大隔至少打印6 大8小时/每转124小时/每转1周 次。打印间隔不 周 超过15分钟 长图记录仪 对于时间段小于1对于时间段≥1小小时=最小2英寸/时 小时(或最小=最小1英寸/小时50mm/h) (或最小25mm/h) 数字显示仪 不适用 ⑴ 记录仪将记录产品在加热炉中的整段时间。 ⑵ “温度段”参考热处理时的循环温度。

⑶ 为了符合最低冷却速率,打印最小间隔可能会被改变。

表6-部分加热炉类别、仪表类型和SAT校验周期 炉炉温均匀最正常 最大SAT差异(2) 最大允许调整子性 低的(补偿)(1)(2)(3) 类SAT℉ ℃ 仪℉ ℃ 读℉ ℃ 最型 表隔 数% 大类合型 格操作温度% 1 ±5 ±3 D 每周 每周 ±2 ±0.2 ±± - 1.1 2.5 1.5 B,每周 每两C 周 A 每两每月 周 2 ±±6 D 每周 每周 ±3 ±0.3 ±5 ±3 - 10 1.7 B,每两每月 C 周 A 每月 每季度 3 ±±8 D 每两每月 ±4 ±0.4 ±8 ±5 0.315 周 2.2 8 B,每月 每季C 度 A 每季每半度 年 4 ±±D 每两每月 ±4 ±0.4 ±±6 0.320 10 周 2.2 10 8 B,每月 每季C 度 A 每季每半度 年 5 ±±D 每两每月 ±5 ±0.5 ±±7 0.325 14 周 2.8 13 8 B,每月 每季C 度 A 每季每半度 年 6 ±±50 28 冷却和淬火 每半每半±±1.0 - - 0.7年 年 10 5.6 5 每半每半±5 ±N/A ±±6 N/A 年 年 2.8 10 (1)最大允许调整(补偿)应与手动和电子方法一致 (2)两者取大者(℉或℃,或读数的%) (3)SAT和TUS的补偿是的,每个的允许最大值。 表7-原材料加热炉类别,仪表类型和SAT校验周期 炉炉温均匀最正常 最大SAT差异(2) 最大允许调整子性 低的(补偿)(1)(2)(3) 类SAT℉ ℃ 仪℉ ℃ 读℉ ℃ 最型 表隔 数% 大类合型 格操作温度% 1 ±5 ±3 D 每周 每周 ±2 ±0.2 ±± - 1.1 2.5 1.5 B,每周 每两C 周 A 每两每月 周 2 ±±6 D 每周 每周 ±3 ±0.3 ±5 ±3 - 10 1.7 B,每两每月 C 周 A 每月 每季度 3 ±±8 D 每两每月 ±4 ±0.4 ±8 ±5 0.315 周 2.2 8 B,每月 每季C 度 A 每季每半度 年 4 ±±D 每两每月 ±4 ±0.4 ±±6 0.320 10 周 2.2 10 8 B,每月 每季C 度 A 每季每半度 年 5 ±±D 每两每月 ±5 ±0.5 ±±7 0.325 14 周 2.8 13 8 B,每月 每季C 度 A 每季每半E 度 年 6 ±±E 每半每半±±1.0 - - 0.750 28 年 年 10 5.6 5 冷却和淬火 每半每半±5 ±N/A ±±6 N/A 年 年 2.8 10 (1)最大允许调整(补偿)应与手动和电子方法一致 (2)两者取大者(℉或℃,或读数的%) (3)SAT和TUS的补偿是的,每个的允许最大值。 表8-部分加热炉类别、仪表类型和TUS校验周期 炉炉温均匀最低TUS初始测连续的TUS成功定期增加的TUS子性 仪表试间隔 次数(1) 间隔 类℉ ℃ 类型 型 1 ±5 ±3 D 每月 8 每两月 B,C 每月 4 每季度 A 每月 2 每半年 2 ±±6 D 每月 8 每两月 10 B,C 每月 4 每季度 A 每月 2 每半年 3 ±±8 D 每季度 4 每半年 15 B,C 每季度 3 每半年 A 每季度 2 每年 4 ±±D 每季度 4 每半年 20 10 B,C 每季度 3 每半年 A 每季度 2 每年 5 ±±D 每季度 4 每半年 25 14 B,C 每季度 3 每半年 A 每季度 2 每年 6 ±±E 每年 不适用 每年 50 28 冷却设备和淬火槽不需要TUS测试 (1)连续的成功测试次数要求在增加TUS测试间隔时间以前。 表9-原材料加热炉类别,仪表类型和TUS校验周期 炉炉温均匀最低TUS初始测连续的TUS成功定期增加的TUS子性 仪表试间隔 次数(1) 间隔 类℉ ℃ 类型 型 1 ±5 ±3 D 每月 8 每半年 B,C 每季度 4 每半年 A 每季度 2 每半年 2 ±±6 D 每月 8 每半年 10 B,C 每季度 4 每半年 A 每季度 2 每半年 3 ±±8 D 每季度 4 每半年 15 B,C 每半年 3 每年 4 ±20 ±25 ±50 ±10 ±14 ±28 5 6 A D B,C A D B,C A E 每半年 每季度 每半年 每半年 每季度 每半年 每半年 每年 2 4 3 2 4 3 2 不适用 每年 每半年 每年 每年 每半年 每年 每年 每年 冷却设备和淬火槽不需要TUS测试 表10-校准/测试周期允许延长期限 校检/测试周期 到期后允许延迟的期限(天) 每周 1 每两周 2 每月 3 每季度 4 每半年 6 每年 12 表11:箱式加热炉、盐浴槽、受控温度液体槽、流态化炉或连续式加热炉采用体积法进行TUS测试时所需传感器数量(1)(2) 工3立225立300400600800100020003004000立作方方英立方立方立方立方立方立方0立方英尺区英尺英尺英尺英尺英尺英尺英尺方(11353域尺(6.4(85m(11m(17m(23m(28m(57m英m) 3333333容(0m) ) ) ) ) ) ) 尺积 .08(83小5m5m3于 ) ) 一5 9 14 16 19 21 23 30 35 40 类和二类传感器数量(1) 一5 9 12 13 14 15 16 20 23 25 类和二类传感器数量(1) 每<1 25 21 25 32 38 43 67 86 100 支一类和二类传感器覆盖区域 每<1 25 25 31 43 53 63 100 130 160 支一类和二类传感器覆盖区域 ⑴对于盐浴槽TUS测试只采用单一热电偶,不使用上表的传感器数量。 ⑵对于容积大于4000ft3(113m3)的加热炉允许使用下面的公式计算采用的传感器数量: ●一类和二类炉:9+1/2[炉子容积(立方英尺)-225立方英尺]或者

9+1/2[35.3х炉子容积(立方米)-6.4立方米]

●3类和6类炉:9+1/4[炉子容积(立方英尺)-225立方英尺]或者

9+1/4[35.3х炉子容积(立方米)-6.4立方米]

⑶对于容积小于4000ft3(113m3)的加热炉允许使用上面的公式计算,也可直接套用表11

所使用的传感器数量。 5.发运准备 不适用 6.接受 不适用 7.拒收 不适用

8.说明

8.1本标准首页左上角为方便用户查找的修订标识区,标明(l)的表示条款更改时未进 行编辑改动,原版技术文件仍可沿用;标明(R)的表示一对技术文件进行全面校订,包括

专门进行校订,更改内容已不适用于原版技术文件,编辑改动也同样不适用于原版技术文 件。

8.2在英寸/磅单位和华氏温度的尺寸和性能是主要的,在SI单位和摄氏温度的尺寸和性能都表现为基本单位的近似等价物,仅供参考.

由AMEC和AMS委员会B编制

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