專利名稱：微機(jī)控制表面化學(xué)熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種微機(jī)控制表面化學(xué)熱處理裝置。
目前國內(nèi)外對表面化學(xué)熱處理進(jìn)行微機(jī)控制均采用氧探頭、露點(diǎn)儀、紅外儀等耒采集爐氣氣氛信號，然后通過微機(jī)進(jìn)行“碳勢”或“氮勢”控制，從而控制整個化學(xué)熱處理過程。其不足之處在于碳勢控制測試不準(zhǔn)，壽命短，價格高，不易安裝和維修等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種滴量自調(diào)、滴量信號機(jī)電自動轉(zhuǎn)換，從而使碳勢控制精確的全自動微機(jī)控制表面化學(xué)熱處理裝置。
本實(shí)用新型的目的可通過以下措施耒實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制表面化學(xué)熱處理裝置的結(jié)構(gòu)是在其內(nèi)裝著傳感器、側(cè)壁開有觀察窗的測滴儀箱體的頂部裝著滴量閥，其底部的套管與爐體的進(jìn)液管相連接，伸入爐體內(nèi)的熱電偶以及傳感器和滴量閥分別與微機(jī)控制電路連接。
滴量閥的結(jié)構(gòu)是在其上有泄漏口的上閥體的一端固裝著其上有進(jìn)液口的下閥體，上閥體的另一端固連著比例電磁鐵，下閥體的另一端出液口處固連著連接管，上、下閥體的腔內(nèi)裝著一端呈錐形的閥桿，閥桿的另一端套裝著彈簧。
微機(jī)控制電路的連接關(guān)系是單片機(jī)8031的P0口接集成塊8155(A)、8155(B)、EPROM和RAM及D／A轉(zhuǎn)換器0832。8155(A)的PC0～PC3腳分別接集成塊4511的7、1、2、6腳，4511的13、12、11、10、9、15、14腳分別串電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7后接12位LED顯示器。8155(A)的PA0～PA3腳接4515的2、3、21、22腳。4515的譯碼輸出端11、9、10、8、7、6、5、4、18、17、20、19分別接 74LS244(A)的2、4、6、8、11、13、15、17腳和74LS244(B)的2、4、6、8腳，74LS244(A)的3、5、7、9、12、14、16、18和74LS244(B)的12、14、16、18腳接分別對應(yīng)的12位LED顯示器的3、8腳。8155(A)的PA4、PA5、PA6腳接集成塊4051的11、10、9腳，4051的Q0～Q7腳的輸出分別接電容C0～C7后接地，其輸出接滴量閥的比例電磁鐵。8031的P0口接D／A轉(zhuǎn)換器0832的7、6、5、4、16、15、14、13腳，D／A轉(zhuǎn)換器的12、11、9腳，經(jīng)轉(zhuǎn)換成電壓信號后接4051的3腳。伸入爐內(nèi)的熱電偶接放大電路后，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器，接8155(B)的PA口。8155(B)的36腳接電爐的控制端，PC、PB口接微機(jī)的鍵盤，測滴儀中的光電傳感器分別接8031的P1.1～P1.7腳附圖的圖面說明如下


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型滴量閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型測滴儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的側(cè)視圖；圖5是本實(shí)用新型電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步詳述微機(jī)控制表面化學(xué)熱處理裝置的結(jié)構(gòu)是在測滴儀1上裝著3個滴量閥2，測滴儀內(nèi)裝著3個分別與滴量閥在同一軸線上的傳感器3，測滴儀下端的套管固連著爐體4上的進(jìn)液管5。伸入爐體內(nèi)的熱電偶6的另一端通過電路與單片機(jī)8031連接。3個滴量閥的電磁鐵及測滴儀內(nèi)的3個傳感器分別通過電路與單片機(jī)8031連接。電機(jī)7的軸上伸入爐體內(nèi)固裝著風(fēng)扇8。單片機(jī)8031的9處是鍵盤，10處是數(shù)字顯示屏，11處是聲光報警。
滴量閥的結(jié)構(gòu)是上閥體12的一端通過螺紋連接著下閥體13，并用螺母14定位，且在上閥體與下閥體接觸的端部裝著密封圈15，另一端用兩個螺栓16固連著比例電磁鐵17，下閥體另一端18處是出液口，此口還固連著連接管19，其端部裝著密封圈20。閥體的腔內(nèi)裝著一端呈錐形的閥桿21，閥桿的另一端套裝著彈簧22。在上閥體的23處是泄漏口，其上固連著管接頭24。下閥體的25處是進(jìn)液口，其上固連著管接頭26。比例電磁鐵的27處是接線柱，該接線柱通過電路與單片機(jī)8031連接。
測滴儀的結(jié)構(gòu)是在箱體28的頂部裝著3個滴量閥2，箱體的兩個側(cè)壁29、30處是開設(shè)的觀察口，在觀察口處通過固裝在箱體側(cè)壁上的框架31、32架裝著玻璃窗33、34，在玻璃的周圍分別裝著密封墊35、36，在箱體的側(cè)壁上固裝著3個伸入箱體內(nèi)的傳感器支架37，在傳感器支架上分別固裝著3個傳感器3，其傳感器分別與相對應(yīng)的滴量閥在同一軸線上。箱體下部的38處是液滴出口，在其出口處固裝著支承架39和套管40，爐體上的進(jìn)液管5與套管40連接。3個傳感器分別通過電路與單片機(jī)8031連接。
微機(jī)控制電路的連接關(guān)系是單片機(jī)8031的P0口接集成塊8155(A)、8155(B)、EPROM和RAM及D／A轉(zhuǎn)換器0832。8155(A)的PC0～PC3腳分別接集成塊4511的7、1、2、6腳。4511的13、12、11、10、9、15、14腳分別串電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7后接12位LED顯示器。8155(A)的PA0～PA3腳接4515的2、3、21、22腳，4515的譯碼輸出端11、9、8、7、6、5、4、18、17、20、19腳分別接74LS244(A)的2、4、6、8、11、13、15、17腳和74LS244(B)的2、4、6、8腳，74LS244(A)的3、5、7、9、12、14、16、18和74LS244(B)的12、14、16、18腳接分別對應(yīng)的12位LED顯示器的3、8腳，8155(A)的PA4、PA5、PA6腳接集成塊4051的11、10、9腳，4051的Q0～Q7腳輸出分別接電容C0～C7后接地，其輸出接滴量閥的比例電磁鐵。8031的P0口接D／A轉(zhuǎn)換器0832的7、6、5、4、16、15、14、13腳，D／A轉(zhuǎn)換器的12、11、9腳，經(jīng)轉(zhuǎn)換成電壓信號后，接4051的3腳。伸入爐內(nèi)的熱電偶接放大電路后，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)接器，接8155(B)的PA口，8155(B)的36腳接電爐的控制端，PC、PB口接微機(jī)的鍵盤，測滴儀中的光電傳感器分別接8031的P1.1～P1.7腳。
使用時，接通電源，使?fàn)t體升溫至要求的溫度。爐內(nèi)的溫度以熱電偶為傳感器，通過A／D轉(zhuǎn)換器，將摸擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入微機(jī)以數(shù)字顯示出耒，并通過微機(jī)控制和調(diào)整爐內(nèi)溫度。當(dāng)爐體內(nèi)溫度達(dá)到要求溫度后，接通滴量閥的比例電磁鐵電源，并輸入需要滴入的液體。液滴滴入測滴儀后，通過其內(nèi)的傳感器，即將液滴的大小和數(shù)量信號傳送至微機(jī)，微機(jī)通過此信號即可改變輸入比例電磁鐵電流的大小，從而控制和調(diào)整液滴的大小和數(shù)量。12位LED顯示器可以隨時顯示時間、爐溫、試劑和每分鐘滴入液滴的數(shù)量。如將處理零件的化學(xué)成分、要求表面碳含量、滲碳濃度、滴液成分、液滴體積、滲層厚度、滲碳時間等參數(shù)輸入微機(jī)，微機(jī)即可繪出滲碳工藝曲線，并能同時儲存多個典型工件的工藝曲線。當(dāng)電爐使用上、下兩支熱電偶測溫，爐內(nèi)上、下溫差≥50℃時，當(dāng)熱電偶因振動等原因不能實(shí)測爐溫或斷偶時，當(dāng)微機(jī)將工藝程序執(zhí)行完畢時，該裝置能自動蜂鳴報警并切斷總電源。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)可使整個化學(xué)熱處理過程實(shí)現(xiàn)微機(jī)全自動控制，控制性能好；各種參數(shù)采集精確、穩(wěn)定；并能將處理工件的化學(xué)成分、要求表面碳含量、滲碳濃度、滴液成分、液滴體積、滲層厚度、滲碳時間輸入微機(jī)繪出滲碳工藝曲線，而且可以同時儲存多個典型工件的工藝曲線。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，是工、礦、企業(yè)理想的全自動控制化學(xué)熱處理設(shè)備。也適合于對原有熱處理爐的技術(shù)改造。
權(quán)利要求1.一種由爐體和微機(jī)組成的微機(jī)控制表面化學(xué)熱處理裝置，其特征在于在其內(nèi)裝著傳感器、側(cè)壁開有觀察窗的測滴儀箱體的頂部裝著滴量閥，其底部的套管與爐體的進(jìn)液管相連接，伸入爐體內(nèi)的熱電偶以及傳感器和滴量閥分別與微機(jī)控制電路連接。
2.按照權(quán)利要求1所說的熱處理裝置，其特征在于滴量閥的結(jié)構(gòu)是，在其上有泄漏口的上閥體的一端固裝著其上有進(jìn)液口的下閥體，上閥體的另一端固連著比例電磁鐵，下閥體的另一端出液口處固連著連接管，上、下閥體的腔內(nèi)裝著一端呈錐形的閥桿，閥桿的另一端套裝著彈簧。
3.按照權(quán)利要求1所說的熱處理裝置，其特征在于微機(jī)控制電路的連接關(guān)系是，單片機(jī)8031的P0口接集成塊8155(A)、8155(B)、EPROM和RAM及D／A轉(zhuǎn)換器0832，8155(A)的PC0～PC3腳分別接集成塊4511的7、1、2、6腳，4511的13、12、11、10、9、15、14腳分別串電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7后接12位LED顯示器，8155(A)的PA0～PA3腳接4515的2、3、21、22腳，4515的譯碼輸出端11、9、10、8、7、6、5、4、18、17、20、19，分別接74LS244(A)的2、4、6、8、11、13、15、17腳，和74LS244(B)的2、4、6、8腳74LS244(A)的3、5、7、9、12、14、16、18腳和74LS244(B)的12、14、16、18腳接分別對應(yīng)的12位LED顯示器的3、8腳，8155(A)的PA4、PA5、PA6腳接集成塊4051的11、10、9腳，4051的Q0～Q7腳輸出分別接電容C0～C7后接地，其輸出接滴量閥的比例電磁鐵，8031的P0口接D／A轉(zhuǎn)換器的7、6、5、4、16、15、14、13腳，D／A轉(zhuǎn)換器0832的12、11、9腳，經(jīng)轉(zhuǎn)換成電壓信號后接4051的3腳；伸入爐內(nèi)的熱電偶接放大電路后，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器，接8155(B)的PA口，8155(B)的36腳接電爐的控制端，PC、PB口接微機(jī)的鍵盤，測滴儀中的光電傳感器分別接8031的P1.1～P1.7腳。
專利摘要一種微機(jī)控制表面化學(xué)熱處理裝置，其技術(shù)特征是，在其內(nèi)裝有傳感器的測滴儀的箱體上裝著滴量閥，其下部套管與爐體的進(jìn)液管連接。伸入爐體內(nèi)熱電偶、滴量閥和傳感器分別通過電路與微處理機(jī)連接。該裝置可使整個化學(xué)熱處理過程實(shí)現(xiàn)微機(jī)全自動控制，各種參數(shù)采集精確、確定，可繪制并儲存滲碳工藝曲線。結(jié)構(gòu)簡單，操作、維修方便，是各工、礦、企業(yè)理想的全自動控制化學(xué)熱處理設(shè)備，也適合于對原有熱處理爐的技術(shù)改造。
文檔編號C21D11/00GK2142115SQ9224397
公開日1993年9月15日 申請日期1992年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月8日
發(fā)明者崔春香, 高吉祥, 檀潤華, 付振洪 申請人:河北工學(xué)院, 河北省滄州地區(qū)電子研究所