Ferro   Process Temperature Control Rings 測溫環 (PTCR)
 

       陶瓷產品生產中需要精確有效的溫度測量,但多數測量在時間和空間上均受到限制.例如,熱電偶并不能測量產品本身的溫度,而是產品的環境溫度.此外,它只能測輻射熱,而不涉及來自窯具的傳導熱.PTCR高精度陶瓷燒成溫度指示器,用來記錄燒成品的真實燒制過程(包括輻射熱和傳導熱),適用于非連續窯和連續隧道窯,還適用于氧、氮、空氣、真空和還原等氣氛。
 
       一、測溫環功能
　　電子陶瓷產品的性能除了決定于配方之外，燒成工藝是最關鍵的，而陶瓷燒成的綜合熱效應大致包括：燒成溫度、保溫時間和窯爐氣氛。工業產品生產和實際研究中需要用到各式各樣的窯爐，如箱式爐、管式爐、立式窯、隧道窯、鐘罩窯、輥道窯等。電子陶瓷、磁性材料以及粉末冶金熱處理等都需要精確有效的溫度控制。但多數測溫手段（如熱電偶、火錐、光度計等）在時間和空間上均受到一定限制，在實際使用中只能測量產品的環境溫度，而難以測量來自不同方位的傳導熱和輻射熱以及不同保溫時間產品本身的累積熱效應。實際上陶瓷產品生產中的綜合熱效應會直接影響產品的燒成質量。采用測溫環不但可以解決時間和空間的限制，而且能同時測量窯爐的輻射熱和傳導熱以及產品整個燒制過程的綜合熱效應。

美國Ferro有限公司PTCR的全生產過程已獲得ISO9002質量認證，從各方面（原精選生產過程控制，產品檢驗換算表的制定）保證產品絕對準確、可靠、方便。

二、Ferro PTCR測溫環560~1750℃陶瓷測溫環產品介紹
       很多高溫耐火產品在生產過程中需要精準有效地測量窯爐溫度，但多數測量手段和工具在時間和空間上均受到限制。例如：熱電偶并不能測量產品本身的溫度，而是產品燒制時的環境溫度。熱電偶記錄在頂端獲得的溫度，只是空間和時間的一點，一個熱電偶無法決定加熱過程；一只熱電偶是無法提供窯爐在不同方位加熱是否均勻的信息，它只能測輻射熱，而不涉及來自窯爐具的傳導熱。
       FERRO PTCR陶瓷測溫環是一種高精密度的陶瓷溫度指示器，它忠實記錄了燒制過程中制品所經歷的熱過程。
       FERRO PTCR陶瓷測溫環不僅可以測出輻射熱與放射熱，還考慮了溫度隨時間推移所產生的影響。
       FERRO PTCR陶瓷測溫環能方便地把受熱過程以一個簡單的數字來表示----環溫度(RT)，便于應用在實際工作中。
       測溫環被廣泛應用于連續窯和非連續隧道窯、梭式窯、輥道窯、鐘罩窯等等，推薦使用多位放置和多水平放置，這可使您對窯內熱分部有個最直接地了解。
       同時FERRO PTCR測溫環可用在氧氣、氮氣、空氣、真空和還原等不同燒成氣氛中。
       現有八種型號的陶瓷測溫環可供用戶選擇，使用溫度范圍為560～1750℃,可根據測溫環：環的顏色和打印在環上的生產批號和產品代號來區分。
三、Ferro PTCR測溫環的工作范圍、型號及應用行業

四、Ferro PTCR測溫環尺寸和包裝
       PTCR測溫環尺寸： 外徑：20mm， 內徑：10mm， 厚度：7.0mm。
       PTCR為可靠的高精度產品，最大誤差小于3℃。甚至可達1.5℃。
       產品包裝：15個/小紙盒、600個/大盒。

五、Ferro PTCR測溫環工作原理及使用方法：
       1、FERRO PTCR測溫環具有公認的精確性和可靠性，測溫環幾乎可被放置在窯爐的任何位置，爐體內、推板或傳輸帶上，在使用前,不必測量溫度；
       2、FERRO PTCR陶瓷測溫環的工作原理是根據其在工作溫度范圍內的線性收縮，從而給出測溫環和燒成品的實際累計熱量，對照換算表得出測試溫度，燒制結束后，將測溫環取走并做記號；
       3、FERRO PTCR陶瓷測溫環在窯爐中受熱時，它就收縮，并在最高溫度隨保溫時間延長而繼續收縮。在其使用溫度范圍內，收縮率是線性的，這為FERRO陶瓷測溫環和被燒制的產品所受到的加熱量提供了一種實用的測量方法；收縮量(環直徑的減少)可用數字千分尺測量，使用的手持數字千分尺記錄每一片測溫環的直徑,精確到0.01mm；
       4、參照包裝上所附的環外徑與溫度對照表、溫度校正曲線圖(隨產品提供)，所測出的測溫環直徑可轉換成等效溫度。
請注意為了使用時精確和方便FERRO測溫環每個溫度表都是為該批測溫環而特別制定的，所標的生產批號必須與溫度換算表上的保持一致。

      六、Ferro PTCR測溫環測定窯爐溫度分布圖
      測溫環被廣泛應用于連續窯和非連續隧道窯、梭式窯、輥道窯、鐘罩窯等等，推薦使用多位放置和多水平放置，這可使您對窯內熱分部有個最直接地了解。
      FERRO PTCR測溫環可應用在氧氣、氮氣、空氣、真空和還原等不同燒成氣氛中。

七、窯爐應用FERRO測溫環測量的優點：
       1、FERRO校溫環/測溫環使用機動靈活，可簡易方便測定爐內三維空間溫度分布的任何角落。
       2、FERRO校溫環/測溫環安放位置最好貼近產品實際受熱狀態，精確測定燒制品 實際受熱情況。
       3、FERRO校溫環/測溫環一致性良好，可以保證產品燒成制度的良好重現性，從而提高成品的合格率。
       4、使用FERRO校溫環/測溫環可以減少甚至不再需要通過對燒成品的幾何形狀，密度和多孔性測量或破壞性試驗。從而減少生產過程中的質量控制成本。
       5、FERRO測溫環陶瓷測溫環為可靠的高精度產品，具有公認的精確性和可靠性，精確的溫差達1.5—3℃。

  八、用測溫環改善窯爐燒成產品質量的案例
       1、測溫環在電子陶瓷產品生產中的應用
       不論是電子陶瓷用粉體還是電容器、電阻器、電感器之類的電子陶瓷元器件，對電性能的要求都較高。在配方和生產工藝相對固定的情況下，燒制品的累積熱效應是直接影響產品電性能的因素，而熱效應主要是燒成溫度、保溫時間和燒成氣氛的綜合體現。
      不同的燒成溫度、保溫時間和燒成氣氛會燒結出不同性能的產品；同一批產品在相同的保溫時間，但放置在爐子的不同部位也可能燒出不同質量的產品。在實際生產中，難以從生產過程中直接判斷或選別出良品就投入下道工序的生產，這樣生產出來的產品不良率容易處于失控狀態。而現有各類窯爐的測溫點都相對固定，熱電偶的實際探測點的分布也受到限制，不利于精確掌握產品在燒成中的真實狀態。
      另外，即使忽略不同材料的熱電偶和新舊不同的熱電偶在測量溫度時產生的溫度誤差，熱電偶也只能測出燒成溫度中的輻射熱，無法測量出窯具的傳導熱和具體的保溫時間以及實際燒成氣氛的綜合熱效應。這時若在燒制前或燒成中放置幾片測溫環，不僅可測出爐內的實際溫度而提前調整好爐溫，而且還能根據出爐后測溫環的直徑大小、顏色深淺以及形狀的變化等，體現出產品燒成的實際熱效應。
      測溫環體積小巧、使用方便，不但對不同窯爐燒結的產品可作橫向比較，而且可將測試后的測溫環樣品和數據留存起來對不同時期燒結的產品作縱向比較，這樣對產品質量的追蹤提供了真實的歷史依據，對產品質量的嚴格管理更有保障。
     
       2、利用測溫環解決窯爐橫向溫差偏大的問題
       窯爐橫向溫差偏大，容易導致窯爐同一行出磚產生色差缺陷，這種色差常常呈逐漸過渡狀，一般不易區分開來，窯爐越寬，這種缺陷越明顯。其實對于溫差問題的解決方法是很多的。而難題在于如何準確知道窯爐內不同位置的溫差。試驗證明在拋光磚生產中，應盡量控制窯爐燒成帶橫向溫差≤5℃。
       常用的測溫設備如測溫熱電偶僅設在窯爐的一側，對其橫向溫差不易檢測和控制，所以很難做到橫向溫度的均一。而通過使用測溫環，因其體積小巧，可準確測量不同位置的窯溫，得到窯爐內溫差的精確值。一方面彌補了熱電偶的不足，另一方面又測定了窯爐內三維空間熱分布狀況。
       再通過合理設定各燒咀的風油（氣）比例，正確調節其閥門開度，及時補加耐火石棉等，防止窯墻漏風和不良的散熱，對于解決溫差的問題就容易得多了。

       3、測溫環在箱式電爐中的應用
       箱式電爐廣泛用于實驗室和小件產品的生產，因其投資小，使用靈活而成為首　選的燒成設備。由于電子陶瓷和現代精細陶瓷對燒成溫度非常敏感，溫度偏差3-5℃即可造成產品性能明顯差異，所以保證箱式爐內溫度的均勻性是十分必要的。實際使用中，因箱式爐發熱元件的設置不同，往往是中間溫度較均勻，四周溫度較不穩定。
       一般情況下箱式爐都帶有熱電偶進行測溫，但因熱電偶放置空間的局限性，無法測量出爐內各個點的溫度，因此對于爐內溫差分布情況無法查明。對于燒成品的如何擺放，要進行較多次的試驗才能合理，但爐內放置產品的多少或品種發生變化后，溫差也會發生變化。因此需要一種簡單、方便的手段隨時測量出爐內各個角落的溫度。
       測溫環體積小，20mm*7mm的小圓環。使用幾片，任意放置在爐內需要測量的地方，燒成出爐后測量其外徑，對比溫度對照表，得出爐內各點的實際溫度，測量偏差只在3度以內，應該是很好的一種測溫工具。

       4、測溫環在輥道窯中的應用
       陶瓷制品在輥道窯里燒成，需要在特定的燒成制度下進行，合理的燒成制度是得到良好產品的根本保證。燒成制度包括溫度制度、壓力制度、氣氛制度，其中溫度制度最為關鍵。輥道窯的溫度監測主要是依靠沿窯長裝在窯頂或窯側的熱電偶所反映的溫度數據。
       輥道窯一般分為預熱帶、燒成帶和冷卻帶，其中燒成帶溫度的檢測主要是確定燒成帶的最高溫度和高溫區間長度即制品在高溫下停留的時間，燒成帶的最高溫度是成瓷的最高溫度點，它直接影響到產品的生燒與過燒，高溫區的長度影響到保溫時間的長短，從而也影響到產品的質量。因此精確控制燒成溫度是保證產品質量的關鍵。有時熱電偶所指示的溫度達到了產品燒成的溫點，但因保溫時間的不同，產品也會產生很大的差別，原因在于熱電偶只測量其探頭所在位置的輻射熱，對于產品因保溫時間長短、窯具產生的傳導熱等綜合熱效應是無法記錄的。
       測溫環可以記錄產品在燒成過程中所累積的全部熱效應。能提供一種有別于熱電偶等設備測量反映的產品燒成情況。是一種更貼近產品，更真實反映產品受熱的一種較好的測溫工具。

       5、測溫環在立式窯燒結電子陶瓷中的應用
       立式窯以其操作簡單,溫度均勻,燒結的連續性等優點而廣泛用于電子陶瓷的燒結。比如：瓷片電容、PTC陶瓷電阻器、氧化鋅壓敏電阻器以及PZT壓電陶瓷等。這些產品燒結溫度的準確性要求都較高，若同類產品在燒結過程中溫差過大，不但會影響產品的一致性，而且容易導致整批產品的報廢。
       立式窯的熱電偶探頭一般布置在爐膛的外側，其測出的溫度不是產品燒結的實際溫度，這就要求產品在燒結前不但要知道其理論燒結溫度，更應了解爐膛內的實際溫度與表頭溫度的差異，否則依理論溫度調整過來的表頭溫度是難以燒出高質量的產品。此時采用校溫環提前校對一下爐膛內的溫度，不但可以減少物料的浪費，而且可以節省寶貴的試爐時間。
       立式窯的連續性燒結又使得每爐產品在燒結過程中處于不可視狀態，為確保產品出爐后的質量，在每批產品的燒結過程中用測溫環來監控也就很有必要。考慮到熱電偶也與其它的儀器儀表一樣在使用一段時間后會老化或精度較低，加熱元件本身也是易老化，在電子陶瓷產品燒結中有規律地（比如每天1次）放入測溫環，就可監測燒結產品的爐溫變動狀態。從長遠來看，在立式窯中燒結產品使用校溫環作為監控手段，可以保證產品的質量和一致性。

       6、測溫環在磁性材料中的應用
       鎳鋅、錳鋅鈷、釹鐵硼等磁性材料的生產和研發過程中，需要對新型材料生產工藝溫度（預燒料溫度）進行擬定燒成溫度；對二次磁性材料產品燒結同樣需要準確的窯爐溫度，以便穩定磁性產品的電性能指標。窯爐一般是通過熱電偶傳遞窯爐溫度，但熱電偶因不同的生產商、不同的窯爐、不同的規格等因素，在同一企業內也較難統一測溫標準，容易出現研發部門測試的燒成溫度與生產部門的實際控溫不相符，給生產帶來不便。
       測溫環能準確提供爐膛內部的實際溫度效應（即產品的累積熱效應），能對磁材產品所需的累積熱進行質量跟蹤，同時客觀記錄爐膛內每天的溫度變化情況，提供準確的數據信息，作為溫度質量跟蹤的檔案數據，有利于貫徹實施ISO的質量跟蹤管理體系，實現內部研發與生產控溫標準的統一，降低不同批原料帶來燒結溫度變化的復雜性。