摘　要：针对材料试验机高温炉温控方面的问题，即实际试样温度与调节器的控制显示温度不一致的问题，提出了一种改进的试验机高温炉温控设计方案，即串级控制方案。结果表明：采用该方案可较好地解决实际试样温度与调节器的控制显示温度不一致的问题，从而实现对试样加热温度的精确控制，该方案可供炉子及炉温控制设计人员参考。

关键词：试验机；高温炉；温控；串级控制

目前，用于力学性能测试的高温炉均采用闭环温控，为保证炉内有足够长的均温区，多采用双区或三区控温，但实际测试时炉内径向温度并不完全一致，造成试样实际温度与控制温度不一致。

1　存在问题

采用多区控温对一个试验炉在炉温均匀性上应该是比较理想的，试验人员经常会看到上、中、下三个调节器的数字显示值几乎相同。但长期以来却忽视了一个问题，即炉内试样的温度是否与上述显示值一致。通常认为，一个炉膛直径只有45ｍｍ的管式炉，在径向上温度不会存在大的差别。然而对早期的ＭＴＳ　８８０试验机附带的高温炉进行实测，发现在300～500℃稳定工作时，控制温度与实际试样温度竟然相差30℃左右，这可能与垂直安装且上下贯通（有试样被夹持）的特殊炉子结构有关。从控温的准确性、稳定性考虑，３支热电偶要安置得靠近管式炉内壁（靠近发热体）是合理的，但试样却在炉内中心位置。正是距离的影响，特别是中心热流的损失，使得试样温度低于靠近炉壁３支热电偶的温度。

2　改进方案

一种补救方法是在靠近中心试样处另安置一支监测热电偶，并另配一个监测显示仪表。用此监测值对３台调节器（既数字仪表）的设定温度进行修正。然而此法并不是一劳永逸的方法，因为不同的温度设定值和不同的散热条件其修正值会不同。此外在试样靠近处长期安置一支监测热电偶也不是很方便。笔者认为根本的方法应该是在设计炉子温控时采用新方案，即“串级控制”方案。