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      輝光離子氮化爐真空爐體壓力閉環(huán)自動控制裝置的制作方法

      文檔序號:3388876閱讀:393來源:國知局
      專利名稱:輝光離子氮化爐真空爐體壓力閉環(huán)自動控制裝置的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明屬于一種金屬材料化學熱處理裝置,更具體地說它是一種輝光離子氮化爐真空爐體壓力閉環(huán)自動控制裝置。
      背景技術
      輝光離子氮化爐在滲氮過程中,爐內壓力參數是非常重要的。壓力的高低將直接影響被氮化零件的氮化質量和零件局部溫度及爐內整體均勻性。壓力控制不好可直接導致惡性事故,使氮化零件“跑溫”,長時間超溫可使零件基體硬度降低,甚至造成零件局部熔化。
      現有氮化爐內壓力調節(jié)控制通常的做法是通過手工調節(jié)安裝在抽氣管道上的高真空蝶閥的開啟角度,即在通入真空爐體內滲氮氣體流量一定的情況下,改變了抽氣管道的通徑。使真空泵的抽氣速率隨著管道通徑變化而增大或減少。這種控制方法存在的弊端是調整方法原始,在工藝生產過程中要達到真空爐體內氣體進出的動態(tài)平衡、需要反復的手工調整蝶閥的開度和通過調整流量計才能使氣體進出達到動態(tài)平衡。

      發(fā)明內容
      本發(fā)明的目的在于克服上述背景技術的不足之處而提供一種輝光離子氮化爐真空爐體壓力閉環(huán)自動控制裝置,它能使真空爐體內壓力的調節(jié)由原來的手動調節(jié)變?yōu)樽詣涌刂?。使控制精度、可靠性更高,整定平衡時間縮短。操作員只需要在數字調節(jié)器上設定所需要的壓力值,調節(jié)過程是由控制裝置自動完成的。
      本發(fā)明的目的是通過如下措施來達到的輝光離子氮化爐真空爐體壓力閉環(huán)自動控制裝置,它包括離子氮化爐體1、抽氣管道2、真空碟閥3、真空泵4、電動機5,電動機5通過皮帶與真空泵4連接,真空泵4通過抽氣管道2導入離子氮化爐體1內,在抽氣管道2上有真空碟閥3;它的不同之處是它還包括壓力變送器6、數字調節(jié)器7、變頻器8,所述變頻器8的三相變頻輸出電纜與電動機5連接,數字調節(jié)器7與變頻器8連接,壓力變送器6通過管道與離子氮化爐體1內部連通,數字調節(jié)器7通過電纜與壓力變送器6連接。
      本發(fā)明具有如下優(yōu)點①真空爐體內壓力值可根據工藝要求、在數字調節(jié)器中設定,裝置會自動調節(jié)并使爐內壓力自動穩(wěn)定在設定壓力上,②使用變頻器調速后,真空泵在設定壓力下其轉速始終維持在真空泵額定轉速的1/4-1/3;真空泵與變頻器的配合使用、使泵體的啟動機械磨損減至零、長期中低速運轉使泵體的使用壽命成倍延長。③絕對壓力變送器的使用、使真空壓力顯示值不再受爐內氣氛的影響。爐內壓力值可在數字調節(jié)器上直觀顯示,取代了傳統的動圈式電阻真空計;數字調節(jié)器具有PID調節(jié)功能、對絕對壓力變送器輸出電信號值能精確的進行數字還原,真實的顯示離子氮化爐體內壓力值。


      圖1為本發(fā)明結構示意圖,圖2為本發(fā)明壓力閉環(huán)控制連接框圖。
      具體實施例方式
      下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的實施情況圖中1為離子氮化爐體、2為抽氣管道、3為真空碟閥、4為真空泵、5為電動機、6為壓力變送器、7為數字調節(jié)器、8為變頻器、9為工件、10為底座。
      從附圖可知本發(fā)明輝光離子氮化爐真空爐體壓力閉環(huán)自動控制裝置包括離子氮化爐體1、抽氣管道2、真空碟閥3、真空泵4、電動機5組成,電動機5通過皮帶與真空泵4連接,真空泵4通過抽氣管道2導入離子氮化爐體1內,在抽氣管道2上有真空碟閥3,離子氮化爐體1安裝在底座10上,加工工件9在離子氮化爐體1內;變頻器8的三相變頻輸出電纜與電動機5連接,數字調節(jié)器7與變頻器8連接,壓力變送器6通過管道與離子氮化爐體1內部連通,數字調節(jié)器7通過電纜與壓力變送器6連接。其中壓力變送器6采用雙15V電源,變頻器8采用380V三相交流電源。(如圖1所示)離子氮化爐體內壓力閉環(huán)控制過程說明離子氮化爐體1內壓力閉環(huán)控制是通過絕對壓力變送器6檢測輝光離子氮化爐體1壓力,并將檢測信號送入數字調節(jié)器7,數字調節(jié)器7將設定值與采樣值進行比較運算后輸出4-20mA控制信號到變頻器8,變頻器8根據輸入信號對應輸出不同頻率的交流電壓以改變真空泵4驅動電機5的轉速從而改變真空泵的抽速,使爐內壓力恒定在工藝設定壓力值,在調節(jié)過程中高真空蝶閥3始終保持在全開狀態(tài),經數字調節(jié)器7連續(xù)運算調節(jié)使系統達到動態(tài)平衡。(如圖2所示)本發(fā)明可配置如下產品(但它們并不構成對本發(fā)明權利的限制)數字調節(jié)器采用韓國AutonicsTZ4L-14C數字調節(jié)器,變頻器標準配置為日本富士公司FGNO.4G11S-4CX、3.7KW變頻器,亦可選配其他廠家產品,絕對壓力變送器(電容薄膜式)型號CPCA-120Z、由上海振太儀表有限公司。
      需要說明的是對于所屬領域的技術人員來說,在不改變本發(fā)明原理的前提下還可以對本發(fā)明作出若干的改變或變形,這同樣屬于本發(fā)明的保護范圍。
      權利要求
      1.輝光離子氮化爐真空爐體壓力閉環(huán)自動控制裝置,它由離子氮化爐體(1)、抽氣管道(2)、真空碟閥(3)、真空泵(4)、電動機(5)組成,電動機(5)通過皮帶與真空泵(4)連接,真空泵(4)通過抽氣管道(2)導入離子氮化爐體(1)內,在抽氣管道(2)上有真空碟閥(3);其特征在于它還包括壓力變送器(6)、數字調節(jié)器(7)、變頻器(8),所述變頻器(8)的三相變頻輸出電纜與電動機(5)連接,數字調節(jié)器(7)與變頻器(8)連接,壓力變送器(6)通過管道與離子氮化爐體(1)內部連通,數字調節(jié)器(7)通過電纜與壓力變送器(6)連接。
      全文摘要
      輝光離子氮化爐真空爐體壓力閉環(huán)自動控制裝置,它由離子氮化爐體(1)、抽氣管道(2)、真空碟閥(3)、真空泵(4)、電動機(5)組成,它還包括壓力變送器(6)、數字調節(jié)器(7)、變頻器(8)。本發(fā)明能使真空爐體內壓力的調節(jié)由原來的手動調節(jié)變?yōu)樽詣涌刂?。使調節(jié)控制精度、可靠性更高,整定平衡時間縮短。操作員只需要在數字調節(jié)器上設定所需要的壓力值,調節(jié)過程是由控制裝置自動完成的。
      文檔編號C23C8/06GK1584100SQ20041001326
      公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月4日 優(yōu)先權日2004年6月4日
      發(fā)明者黃健 申請人:黃健
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