測溫錐(測溫三角錐)彎曲

測溫錐(測溫三角錐)的最后彎曲位置可以用角度樣板來測量，測溫錐(測溫三角錐)彎曲的起始位置是8°、測溫錐(測溫三角錐)的最終位置是90°、甚至更大。

溫度和時間甚至有時候窯爐的氣氛會影響測溫錐(測溫三角錐)的最終彎曲位置，一般來說，溫度對測溫錐(測溫三角錐)彎曲的角度影響最大，測量的溫度是平衡溫度，因為實際燒制條件會發(fā)生一些變化。

當(dāng)測溫錐(測溫三角錐)中的玻璃有足夠的流動性時，測溫錐(測溫三角錐)發(fā)生彎曲；溫度升高引起測溫錐(測溫三角錐)彎曲更快；同樣地，其他因素的變化也會影響玻璃的粘度，例如玻璃析晶或氣氛的改變會改變測溫錐(測溫三角錐)的彎曲性能。

測溫錐(測溫三角錐)的變形會隨著過程的進行而加快，在彎曲的早期，在60℃/小時的升溫速率時10°的彎曲代表了溫度5℃的變化；而在升溫的后期，10°的彎曲只是代表溫度1℃的變化。

工業(yè)用途的測溫錐(測溫三角錐)

在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用于窯爐的測溫錐(測溫三角錐)保證用戶的窯爐的燒制過程在自己的控制中，測溫錐(測溫三角錐)測定了燒制過程，是溫度和時間的綜合效應(yīng)。測溫錐(測溫三角錐)為用戶提供了燒制過程的直觀保證，確保燒制過程每一天都一致。盡量減小廢料、保證最大的產(chǎn)出以及確保最大的利潤，是我們追求的目標(biāo)，Orton的測溫錐(測溫三角錐)能幫助你達(dá)到目標(biāo)。

測溫錐(測溫三角錐)的使用

在使用中，當(dāng)窯爐放置產(chǎn)品時標(biāo)準(zhǔn)測溫錐(測溫三角錐)被放置在產(chǎn)品旁邊；如果測溫錐(測溫三角錐)測量的目的是測量頂部-底部、邊緣-邊緣之間的溫度差，因此 測溫錐(測溫三角錐)必須放置在整個窯爐車上。如果溫度是均勻的，目的是每一車、每一爐的比較，必須將測溫錐(測溫三角錐)放置在窯爐車的同一位置；燒制結(jié)束后，測量 測溫錐(測溫三角錐)彎曲的角度。比較好的方法是測溫錐(測溫三角錐)的彎曲角度要大于20°、但必須小于100°。對于大部分的質(zhì)量控制來說， 測溫錐(測溫三角錐)彎曲角度的測量得到的溫度偏差在5℃以內(nèi)，是足夠了。Orton提供的表格可以將彎曲角度轉(zhuǎn)化為溫度。應(yīng)該注意以下幾點：

· 用戶在選擇適合自己窯爐的測溫錐(測溫三角錐)時一定要事先經(jīng)過試驗來找出適合本窯爐的測溫錐(測溫三角錐)。

· 測溫錐(測溫三角錐)的錐號越大其彎倒時效溫度就越高，從安全使用要求來規(guī)定，每次放置3個相鄰錐號為一組，中間錐號為窯爐要求燒結(jié)的時效溫度。

· 燒結(jié)完成時，測溫錐(測溫三角錐)的直觀反映為：低號測溫錐(測溫三角錐)全彎倒為警戒；中間號測溫錐(測溫三角錐)彎倒90度左右(可以自定)為測定時效溫度；高號 測溫錐(測溫三角錐)略彎為指示。

為什么要使用測溫錐(測溫三角錐)？

測溫錐(測溫三角錐)在陶瓷燒制中的應(yīng)用已經(jīng)超過100年，因為測溫錐(測溫三角錐)可以確定什么時候燒制已經(jīng)完全、或者窯爐是否提供了足夠的熱量保證陶瓷的熟化、或者窯爐中是否存在溫度的差異、或者在燒制過程中是否有問題。

測溫錐(測溫三角錐)是什么?

測溫錐(測溫三角錐)是由100多種成分精心配置的錐體，測溫錐(測溫三角錐)在一個相對小的溫度區(qū)間內(nèi)彎曲，最終的彎曲位置是測溫錐(測溫三角錐)吸收的熱量的量度。我們通常用測溫錐(測溫三角錐)的號作為測溫錐(測溫三角錐)的熱度表示，最低的測溫錐(測溫三角錐)號為O22、而最高熱度的測溫錐(測溫三角錐)則是42號，測溫錐(測溫三角錐)的最初號碼為1至20號，O放在號碼的前面表示溫度較低，因此比O1測溫錐(測溫三角錐)溫度低的測溫錐(測溫三角錐)是O2，這樣一直到O22。

測溫錐(測溫三角錐)的彎曲

溫度和時間以及氣氛會影響測溫錐(測溫三角錐)的最終彎曲位置。當(dāng)然溫度是一個主要因素，我們所指的溫度是時效溫度，因為實際的燒制條件是變化的，采用Orton提供的圖標(biāo)并且知道升溫速率，可以根據(jù) 測溫錐(測溫三角錐)的最終彎曲位置確定時效溫度。Orton帶底座的測溫錐(測溫三角錐)彎曲角度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.4°，相當(dāng)于溫度的標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為2℃。

如何使用測溫錐(測溫三角錐)?

測溫錐(測溫三角錐)作為證據(jù)測溫錐(測溫三角錐)，放置在陶瓷制品附近的窯爐架上，或者放置在“窯爐看管器”（Kiln Sitter）附近。測溫錐(測溫三角錐)在玻璃形成以及變軟時發(fā)生彎曲，測溫錐(測溫三角錐)的成分以及數(shù)量決定了玻璃什么時候、如何形成的。必須注意到窯爐看管器中傳感棒的重量引起“窯爐看管器”內(nèi)的 測溫錐(測溫三角錐)發(fā)生彎曲，重量的改變會影響測溫錐(測溫三角錐)的彎曲。而證據(jù)測溫錐(測溫三角錐)的彎曲則是由于重力的作用，因此底座的高度和角度則顯得非常重要，測溫錐(測溫三角錐)的高度越高或者傾斜越嚴(yán)重，彎曲所受到的重力也越大，測溫錐(測溫三角錐)的彎曲也越早。由于這個原因，Orton開發(fā)了帶底座的 測溫錐(測溫三角錐)，這樣測溫錐(測溫三角錐)的高度和傾斜的角度固定了，一般在15-25分鐘內(nèi)測溫錐(測溫三角錐)發(fā)生彎曲。測溫錐(測溫三角錐)在開始時彎曲比較慢，但是一旦 測溫錐(測溫三角錐)的頂端彎曲過中點后，彎曲非?？?；當(dāng)測溫錐(測溫三角錐)的頂端到達(dá)底座時，認(rèn)為燒制完成；無論如何，測溫錐(測溫三角錐)的頂端到達(dá)基座與 測溫錐(測溫三角錐)的頂端處于4點鐘的位置，他們之間的差異是很小的，對燒制結(jié)果的影響非常小。

為什么要使用測溫錐(測溫三角錐)?

燒制陶瓷與烘培是非常相似的，只是陶瓷的燒制的溫度較高。陶瓷可以在一定的溫度范圍內(nèi)燒制，有的陶瓷制品有較寬的燒制范圍、而有的陶瓷制品則在較窄的燒制范圍內(nèi)。在較低溫度下燒制則需要較長的時間，就像烤炙一只火雞，這是因為對于陶瓷制品來說必須保證一定的時間來吸收足夠的熱量。我們將陶瓷吸收的熱量稱之為“熱度”，不同的燒制過程，如果熱度一致的話，得到的陶瓷制品應(yīng)該是一樣的，即使一個燒制過程的溫度高，但時間短；另一個燒制過程溫度低、但燒制時間長。由于測溫錐(測溫三角錐)測量的是熱度，所有的制造者均會建議他們的產(chǎn)品采用什么號碼的測溫錐(測溫三角錐)。

3-測溫錐(測溫三角錐)系統(tǒng)

許多今天使用的陶瓷制品，例如陶瓷和無鉛釉料，必須在兩個不同溫度范圍內(nèi)燒制。3-測溫錐(測溫三角錐)系統(tǒng)可以用來測定溫度的均勻性以及檢驗”窯爐看管器“（Kiln-Sitter）或電子溫控儀的性能，3-測溫錐(測溫三角錐)包括三個連續(xù)的測溫錐(測溫三角錐)號碼：

  燒制錐-陶瓷、釉料制造商推薦的測溫錐(測溫三角錐)；

  導(dǎo)錐-熱度低于燒制錐

  后備錐-熱度高于燒制錐

例如：O17、O18、O19或者5、6、7。

測溫錐(測溫三角錐)評價窯爐

大部分的窯爐的頂部和底部之間是有溫度差異的，溫度差異的大小依賴于窯爐的設(shè)計、加熱電阻的使用年限、窯爐中陶瓷制品的放置和分布。一般來說，窯爐有較大的溫度差異，把測溫錐(測溫三角錐)放置在底部、中部和頂部的架上來測定在燒制過程中到底有多少溫度差異，燒制后，仔細(xì)觀察測溫錐(測溫三角錐)的情況：如果在底部的支架上，導(dǎo)錐只是彎曲了一半說明陶瓷燒制的溫度偏低了半個熱度；如果頂部架上的導(dǎo)錐彎曲了一半，說明燒制過程偏高了半個熱度，頂部和底部的測溫錐(測溫三角錐)卻是存在溫度差異。如果你發(fā)現(xiàn)了差異，改變陶瓷制品的放置方式來減小這種溫度差異，增加一個向下的通風(fēng)也會平衡窯爐內(nèi)的溫度。

檢查“窯爐看管器”（Kiln Sitter）的性能

當(dāng)小號測溫錐(測溫三角錐)在傳感棒下方受到足夠熱量并完全彎曲時，“窯爐看管器”會切斷窯爐的電源。測溫錐(測溫三角錐)的彎曲是由于傳感棒的重力作用所致，由于“窯爐看管器”中的測溫錐(測溫三角錐)放置在窯爐墻（靠近加熱元件），受到的熱量比證據(jù)測溫錐(測溫三角錐)高，可以更早切斷窯爐電源的，在“窯爐看管器”附近采用使用3-測溫錐(測溫三角錐)系統(tǒng)來測定“窯爐看管器”和窯爐架之間的差異。

檢查溫控儀的性能

電子溫控儀將窯爐溫度升到所需的溫度，溫控儀測試溫度通過埋在耐火墻中的熱電偶得到的。帶底座的證據(jù)測溫錐(測溫三角錐)可以確認(rèn)溫控儀是否控制正確。將測溫錐(測溫三角錐)放置在熱電偶附近，燒制結(jié)束后，檢查測溫錐(測溫三角錐)是否完全地彎曲了。Orton保證了溫控儀，無論如何，我們還是建議用戶在每一次的燒制過程中放置一個測溫錐(測溫三角錐)確保窯爐達(dá)到所需的溫度。溫控儀依賴于溫度的正確測量以及合適的升溫程序，大部分溫控儀采用K型熱電偶，有可能不能給出一個正確的溫度值，而且在使用后較長時候后，會發(fā)生變化。

帶底座的證據(jù)測溫錐(測溫三角錐)

Orton向用戶推薦帶底座的證據(jù) 測溫錐(測溫三角錐)，因為帶底座的測溫錐(測溫三角錐)使用方便，測試的重復(fù)性好。許多用戶在每次燒制時都只使用帶底座的測溫錐(測溫三角錐)來檢驗窯爐的變化，可以不必使用3-測溫錐(測溫三角錐)的系統(tǒng)來檢查窯爐中的溫度變化，當(dāng)窯爐中的一半的測溫錐(測溫三角錐)表現(xiàn)出不同時，表明窯爐出現(xiàn)問題，需要解決。這樣的話，可以將及時解決問題以避免更大的問題。測溫錐(測溫三角錐)是監(jiān)測窯爐的最簡單、最經(jīng)濟的方法。

加熱速率、保留時間以及窯爐氣氛對陶瓷的影響

在燒制過程中，時間、溫度以及窯爐氣氛會影響陶瓷的燒成和熟化，Orton測溫錐(測溫三角錐)的彎曲正是反映了陶瓷的燒成和熟化。

加熱速率

加熱速率會嚴(yán)重影響測溫錐(測溫三角錐)開始發(fā)生變形彎曲的溫度、彎曲的速率、以及測溫錐(測溫三角錐)的終點溫度（即測溫錐(測溫三角錐)的時效溫度）。一般來說，陶瓷或測溫錐(測溫三角錐)加熱速度越快，陶瓷燒成熟化溫度或測溫錐(測溫三角錐)的變形彎曲溫度也越高，測溫錐(測溫三角錐)的終點溫度也隨著加熱速率的增加而增加。

有效加熱速率的確定

大部分的陶瓷的熟化是在燒制過程的最后100℃內(nèi)，測溫錐(測溫三角錐)的變形彎曲也是這樣的。由于測溫錐(測溫三角錐)是時間-溫度（時效溫度）的指示器，因此加熱速率會影響測溫錐(測溫三角錐)的終點溫度（測溫錐(測溫三角錐)的頂端達(dá)到90°的位置）。由于大部分的燒制過程有一定的保留時間，有效加熱速率必須說明保留時間這個變量。

Orton開發(fā)了一套計算機軟件，可以預(yù)測不同加熱速率和保留時間下測溫錐(測溫三角錐)變形彎曲過程。一般來說，用戶可以通過陶瓷在燒制的最后100℃階段的總時間來計算有效加熱速率；舉例來說，假如窯爐的終點溫度是1200℃，在1100℃升溫至1200℃的過程中，耗時2.5小時；如果在1200℃保留1小時，然后從1200℃冷卻至1100℃耗時0.5小時，因此在最后的100℃內(nèi)總的時間為4小時，由此有效升溫速率為100℃除4即25℃/小時。

Orton為用戶提供了溫度轉(zhuǎn)換表，如果知道了升溫速率便可以將測溫錐(測溫三角錐)的彎曲角度轉(zhuǎn)化為時效溫度，我們由此可以測定窯爐或者窯爐車的溫度差異。

保留時間

保留時間也會影響測溫錐(測溫三角錐)的變形或彎曲，一般來說，燒制過程升溫到一個平衡溫度，然后在該溫度停留1-2個小時便必須提高測溫錐(測溫三角錐)一個熱度；停留4-6個小時，必須提高測溫錐(測溫三角錐)二個熱度；停留16-20個小時，則必須提高測溫錐(測溫三角錐)三個熱度。

窯爐氣氛

陶瓷專家知道窯爐氣氛對陶瓷的反應(yīng)有極大的影響，對陶瓷的性能也就有很大的影響。由于測溫錐(測溫三角錐)的變形彎曲是由于熱化學(xué)反應(yīng)造成的，可以預(yù)料氣氛會影響測溫錐(測溫三角錐)的變形彎曲。

很幸運的是，影響陶瓷性能的條件與測溫錐(測溫三角錐)的變形彎曲有關(guān)系，因此測溫錐(測溫三角錐)可以作為窯爐燒制區(qū)的評價溫度分布的一個有效工具，影響測溫錐(測溫三角錐)的窯爐環(huán)境條件主要有：

· 氧化和還原氣氛的含量；

· 硫的存在；

· 水蒸汽的存在；

· 火焰的沖擊；

· 附近更熱或更冷表面的輻射效應(yīng)；

· 窯爐中的氣流流動。

還原氣氛對測溫錐(測溫三角錐)的變形有反作用，低溫測溫錐(測溫三角錐)由于含有金屬成分，尤其對還原氣氛敏感。另外，在還原氣氛中，有機的粘接劑不會被完全氧化，結(jié)果 測溫錐(測溫三角錐)會發(fā)生膨脹以及變黑。一旦膨脹，即會改變測溫錐(測溫三角錐)的變形特征。紅色的測溫錐(測溫三角錐)（即包含鐵氧化物的 測溫錐(測溫三角錐)O10至3）也會由于還原氣氛的存在發(fā)生逆反作用，在燒制后，測溫錐(測溫三角錐)會變成綠色、甚至變成黑色。

不含鉛和鐵的測溫錐(測溫三角錐)（測溫錐(測溫三角錐)O19至O11，“無鐵”的測溫錐(測溫三角錐)為O10至3以及4至42）可以在還原氣氛中使用，在還原氣氛之前將 測溫錐(測溫三角錐)中的有機粘接劑完全氧化即可，在空氣中加熱測溫錐(測溫三角錐)到800-850°F即可完全燃燒測溫錐(測溫三角錐)中的有機粘接劑。PCE測溫錐(測溫三角錐)或預(yù)先煅燒的 測溫錐(測溫三角錐)成功應(yīng)用于在中性或還原氣氛中。

相對于氧化氣氛來說，測溫錐(測溫三角錐)以及大部分的陶瓷在還原氣氛中要熟化得快，或者換句話說可以在更低的溫度下熟化陶瓷制品。預(yù)先煅燒的 測溫錐(測溫三角錐)會改變測溫錐(測溫三角錐)的變形特性，因此使用預(yù)先煅燒的測溫錐(測溫三角錐)的用戶必須建立自己的監(jiān)控程序。

對于“切換”的窯爐（即交替變換氧化和還原氣氛），一般來說不會對測溫錐(測溫三角錐)有反作用。

窯爐氣氛是含硫的或還原性的，可能會引起窯爐中的測溫錐(測溫三角錐)產(chǎn)生一個“結(jié)皮”，而內(nèi)部卻具有更加流動性，因此測溫錐(測溫三角錐)的變形會變得不確定，這個“結(jié)皮”的產(chǎn)生是由于 測溫錐(測溫三角錐)表面化學(xué)成分的變化而產(chǎn)生的。

改進的無鐵的測溫錐(測溫三角錐)，O4至3（1976年后開始提供）以及所有熱度高于3號測溫錐(測溫三角錐)可以應(yīng)用于含硫的氣氛中。

對于常規(guī)的測溫錐(測溫三角錐)O10至3，也會遇到測溫錐(測溫三角錐)的”結(jié)皮“，這主要由于升溫速度太快或在燃燒氣氛中時間太長造成的，這種”結(jié)皮“是由于原材料、玻璃料中的硼氧化物在水蒸汽的存在下?lián)]發(fā)造成的，”結(jié)皮“會造成 測溫錐(測溫三角錐)在更高的溫度下變形彎曲，嚴(yán)重的”結(jié)皮“會造成測溫錐(測溫三角錐)根本不是以弧形狀彎曲，而是直接斷裂，像斷裂的樹枝，表面不光滑、斷裂面也非常鋒利。

改進的無鐵的測溫錐(測溫三角錐)，O10至3，也不含有硼氧化物，因此不會發(fā)生”結(jié)皮“現(xiàn)象。

水蒸汽的存在，在水蒸汽含量比較高的情況下，也會影響測溫錐(測溫三角錐)的性能。事實上，即使少量的水蒸汽也會使得測溫錐(測溫三角錐)的變形彎曲溫度提前，這是因為在燒制過程中水蒸汽會擴散到 測溫錐(測溫三角錐)中，引起玻璃化過程的變化（參閱文獻(xiàn)  Effect of Atmospheres in Firing Ceramics - C.J. Koenig Published by the Columbia Gas System Service Corp., Columbus, Ohio and the Southern California Gas Co., Los Angeles, California）。這是在電窯爐和敞開的氣體窯爐中測溫錐(測溫三角錐)表現(xiàn)出不一樣的特性的主要原因。雖然水蒸汽在燃燒爐中高達(dá)19%的含量，但是我們沒有必要把 測溫錐(測溫三角錐)取出不用，因為測溫錐(測溫三角錐)和陶瓷制品有類似的行為，即測溫錐(測溫三角錐)還是對陶瓷制品有指導(dǎo)意義的。

其他窯爐條件

固體燃料產(chǎn)生的灰塵會落在測溫錐(測溫三角錐)上，也會在一定程度上影響測溫錐(測溫三角錐)的變形彎曲，像鹽汽、鉛化合物和鋅化合物會在測溫錐(測溫三角錐)上產(chǎn)生一個表面釉，也許會、也許不會影響測溫錐(測溫三角錐)的性能。

火焰會使得測溫錐(測溫三角錐)頂端熔融，如果可能的話，測溫錐(測溫三角錐)應(yīng)避免放置在火焰處或通風(fēng)口。

很熱的表面?zhèn)鱽淼妮椛洌驕y溫錐(測溫三角錐)放置在冷表面的附近，也會影響測溫錐(測溫三角錐)的變形彎曲，因此測溫錐(測溫三角錐)放置的條件應(yīng)該與陶瓷制品一致。

測溫錐(測溫三角錐)號碼以及相關(guān)信息

Orton制造的測溫錐(測溫三角錐)，測溫錐(測溫三角錐)號從O22至42，O22是最低熔點的測溫錐(測溫三角錐)，需要最少的熱量即發(fā)生變形或彎曲。在燒制過程中，測溫錐(測溫三角錐)受熱發(fā)生軟化以及熔融，由于重力的作用，測溫錐(測溫三角錐)的頂端發(fā)生彎曲，測溫錐(測溫三角錐)彎曲表明測溫錐(測溫三角錐)和陶瓷受到了一定的熱量，一般來說，測溫錐(測溫三角錐)開始彎曲后需要15-20分鐘才完全彎曲，測溫錐(測溫三角錐)號碼越高，需要的熱量也越多。
原來的測溫錐(測溫三角錐)號碼為1號至20號，當(dāng)更低的溫度的測溫錐(測溫三角錐)開發(fā)出來后，測溫錐(測溫三角錐)的號碼前面加了“O”以區(qū)分。

測溫錐(測溫三角錐)號碼……O22至O1，低溫區(qū)域

測溫錐(測溫三角錐)號碼……1 至 42，高溫區(qū)域。