專利名稱：一種熱處理爐故障診斷設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于熱處理技術領域，涉及一種熱處理爐故障診斷設備。
背景技術：
金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉 眼所能看到的。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業(yè)中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。熱處理中，熱處理爐內的氣氛(如氧勢、碳勢、C0、C02、CH4等)、爐溫和壓力等參量的變化會直接影響熱處理后產品的品質。目前，國內熱處理行業(yè)對于氣氛、爐溫和壓力等參量變化的控制特別是對氣氛的控制是薄弱的，很多爐子都沒有對氣氛控制這一功能。而且，現(xiàn)有技術熱處理爐中沒有安裝系統(tǒng)的全套的可同時測量氣氛、爐溫、壓力等參量的儀器，只有單個的氣氛、爐溫或壓力等參量測量儀器。當熱處理爐出現(xiàn)質量問題以后，只能一個一個儀器去測量，如果不知道是什么參量出了問題，就只能全部儀器帶著跑，不僅處理效率低，操作不方便，而且測量的準確性差、不全面，花費的成本高。另外，現(xiàn)有的氣氛、爐溫或壓力等參量測量儀器，通常只設定了一個測量范圍和一個測量精度，測量精度低，且測量時只是得到一個在測量范圍內或超出測量范圍的一個參量，然后只能憑經驗去調整相應的參量，尋找可能發(fā)生的故障，因此，存在著較大的人為誤差和不穩(wěn)定性，也沒有相應的標準可以遵循。針對目前現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，實有必要進行研究，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術中存在的缺陷，以便實時檢測出熱處理爐內的氣氛、爐溫和壓力等參量，并與設定值進行比較，判斷熱處理爐是否處于正常工作狀態(tài)，對熱處理爐故障進行診斷。

實用新型內容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種熱處理爐故障診斷設備，以實時檢測出熱處理爐內的氣氛、爐溫和壓力等參量，并與設定值進行比較，判斷熱處理爐是否處于正常工作狀態(tài)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案為一種熱處理爐故障診斷設備，包括與熱處理爐連接的檢測模塊、與檢測模塊連接的數(shù)據(jù)采集單元以及與數(shù)據(jù)采集單元連接的數(shù)據(jù)處理單元；其中，所述檢測模塊包括有氧探頭單元、壓力傳感器單元、測溫單元、以及氣體分析單元；所述氧探頭單元用于檢測熱處理爐內的氧勢或碳勢，并將所述氧勢或碳勢傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述壓力傳感器單元用于檢測所述熱處理爐內的壓力值，并將所述壓力值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述測溫單元用于檢測所述熱處理爐內的溫度值，并將所述溫度值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述氣體分析單元用于檢測所述熱處理爐內所含氣體的含量值，并將所述氣體含量值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述數(shù)據(jù)采集單元用于接收所述氧探頭單元、壓力傳感器單元、測溫單元和氣體分析單元的輸出數(shù)據(jù)，將所述輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)處理單元用于對所述輸出數(shù)據(jù)進行分析，從而判斷所述熱處理爐內各項參量是否正常。進一步地，所述數(shù)據(jù)處理單元中預先設定有熱處理爐內各項參量在熱處理中需要的標準值，數(shù)據(jù)采集單元將采集到的各項參量的實際數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理單元后，數(shù)據(jù)處理單元將接收到的各參量的實際數(shù)據(jù)與預先設定的各參量的標準值分別進行比較分析，從而判斷所述熱處理爐內各項參量是否正常。·進一步地，所述熱處理爐內所含氣體包括CO、C02、CH4中的一種或多種。進一步地,所述氧探頭單元的氧勢測量范圍為0-1140mv,測量精度為±lmv,所述預先設定的氧勢參量的標準值處于0-1140mv之內。進一步地,所述氧探頭單元的碳勢測量范圍為0. 01-1. 6% C,測量精度為0. 01%C，所述預先設定的碳勢參量的標準值處于0. 01-1. 6% C之內。進一步地，所述CO的精確測量范圍為0.00-30. 00%，測量精度為0.01%，所述預先設定的CO參量的標準值處于0. 00-30. 00%之內。進一步地，所述二氧化碳C02的精確測量范圍為0. 000-2. 000 %，測量精度為0. 001%，所述預先設定的C02參量的標準值處于0. 000-2. 000%之內。進一步地，所述甲烷CH4的精確測量范圍為0. 00-15. 00 %，測量精度為0. 01 %，所述預先設定的CH4參量的標準值處于0. 00-15. 00%之內。進一步地，所述測溫單元可對所述熱處理爐作6點或9點爐溫均勻性的檢測，測溫范圍為0-1100°C，精度為2%。，所述預先設定的爐溫參量的標準值處于0-1100°C之內。進一步地，所述壓力傳感器單元的壓力測量范圍為300_10000Pa，精度為±lPa，所述預先設定的壓力參量的標準值處于300-200000Pa之內。本實用新型熱處理爐故障診斷設備的有益效果為通過檢測模塊可一次性地、實時地檢測出熱處理爐內的氣氛、爐溫和壓力等參量，并與各自的預先設定的標準值進行比較，得出一個全面的結論，然后根據(jù)結論判斷熱處理爐是否處于正常工作狀態(tài)，以及有針對性地對爐子的元器件或者工藝進行調整。相對于現(xiàn)有測量儀器的處理效率低、操作不方便、測量準確性和穩(wěn)定性差、測量不全面、成本高等諸多缺點，本實用新型的熱處理爐故障診斷設備具備了便攜性、集成性、高精度等優(yōu)點，其可以將熱處理爐的相關數(shù)據(jù)一次性就測量出來，然后與預設值比較，得出診斷結果。

圖I為本實用新型熱處理爐故障診斷設備實施例的模塊框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。相反，本實用新型涵蓋任何由權利要求定義的在本實用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本實用新型。請參照圖I所示，本實用新型熱處理爐故障診斷設備100連接至熱處理爐11，其包括有與熱處理爐11連接的檢測模塊10、與檢測模塊10連接的的數(shù)據(jù)采集單元16以及與數(shù)據(jù)采集單元16連接的數(shù)據(jù)處理單元17。其中，所述檢測模塊10包括有氧探頭單元12、壓力傳感器單元13、測溫單元14、以及氣體分析單元15 ;所述氧探頭單元12用于檢測熱處理爐11內的氧勢或碳勢，并將傳送至數(shù)據(jù)采集單元16 ;所述壓力傳感器單元13用于檢測熱處理爐11內的壓力值，并將壓力值傳送至數(shù)據(jù)采集單元16 ;所述測溫單元14用于檢測熱處理爐11內的多個溫度值，并將溫度值傳送至數(shù)據(jù)采集單元16 ;所述氣體分析單元15用于檢測熱處理爐11內所含氣體的含量值，并將氣體含量值傳送至數(shù)據(jù)采集單元16 ;所述數(shù)據(jù)采集單元16用于接收氧探頭單元12、壓力傳感器單元13、測溫單元14和氣體分析單元15的輸出數(shù)據(jù)，將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元17，由數(shù)據(jù)處理單元17將所接收到的數(shù)據(jù)與預先設定值進行比較，判斷熱處理爐11內各項參量是否正常。數(shù)據(jù)處理單元17可連接一顯示屏(圖中未示出)，通過顯示屏以將診斷結果顯示出來。若檢測到的各參量在預先設定的標準值范圍內，則判斷熱處理爐工作正常；若檢測到的參量有超出預先設定的標準值范圍的，則數(shù)據(jù)處理單元17會給出相應的告警指令，以提示工作人員調節(jié)熱處理爐內的參量，工作人員可實時調節(jié)熱處理爐內的參量，使得熱處理爐內的參量恢復正常。在本實用新型實施例中，所述氧探頭單元12可測量氧勢或碳勢，氧勢的測量范圍為0-1140mv，測量精度為±lmv，碳勢測量范圍為0.01-1.6% C，測量精度為0.01%。所述壓力傳感器單元13的壓力測量范圍為300-200000Pa，精度為±lPa。所述測溫單元14可對熱處理爐作6點或9點爐溫均勻性的檢測，測溫范圍為0-1100°C，精度為2%。。所述氣體分析單元15檢測的氣體包括一氧化碳CO、二氧化碳C02和甲燒CH4,其中，一氧化碳CO的精確測量范圍為0. 00-30. 00%，測量精度為0. 01% ;二氧化碳C02的精確測量范圍為0. 000-2. 000%,測量精度為0. 001 %;甲烷CH4的精確測量范圍為0. 00-15. 00%,測量精度為0. 01 %。在所述數(shù)據(jù)處理單元17中預先設定C0、C02、CH4、氧勢、碳勢、溫度、壓力等熱處理中需要的標準值，該預先設定的標準值系處于相應的測量范圍之內，即一氧化碳CO預先設定的標準值處于其測量范圍0. 00-30. 00%之內，壓力預先設定的標準值處于壓力測量范圍300-200000Pa之內，同理，針對C02、CH4、氧勢、碳勢、溫度，不再——說明。數(shù)據(jù)采集單元16將所接收到的氧探頭單元12、壓力傳感器單元13、測溫單元14和氣體分析單元15的輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元17，數(shù)據(jù)處理單元17將接收到的各參量的實際數(shù)據(jù)(CO、C02、CH4、氧勢、碳勢、溫度、壓力數(shù)據(jù))和數(shù)據(jù)處理單元17內預先設定的各參量的標準值一一分別進行比較I、參量的實際數(shù)據(jù)在預先設定的標準值的范圍內，結論顯示“符合”；2、參量的實際數(shù)據(jù)在標準值的范圍以下的，結論顯示“偏低”；3、參量的實際數(shù)據(jù)在標準值的范圍以上的，結論顯示“偏高”。數(shù)據(jù)處理單元17將各參量的診斷結果通過顯示屏顯示出來，技術人員通過顯示屏，可以知道哪些參量是正常的，而哪些參量偏高、哪些參量偏低，從而可以對熱處理爐進行相應的調整或 者維修。通過以上技術方案，可實時獲取熱處理爐內的各參量，根據(jù)獲取的參量與各參量設定的標準值進行比較，判斷熱處理爐的工作狀態(tài)，若有故障可實時進行處理和維修，提高熱處理的效率。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.ー種熱處理爐故障診斷設備，包括與熱處理爐連接的檢測模塊、與檢測模塊連接的數(shù)據(jù)采集單元以及與數(shù)據(jù)采集單元連接的數(shù)據(jù)處理単元，其特征在干所述檢測模塊包括有氧探頭単元、壓カ傳感器單元、測溫單元、以及氣體分析単元；其中，所述氧探頭單元用于檢測熱處理爐內的氧勢或碳勢，并將所述氧勢或碳勢傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述壓力傳感器単元用于檢測所述熱處理爐內的壓カ值，并將所述壓カ值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述測溫単元用于檢測所述熱處理爐內的溫度值，并將所述溫度值傳送至所述數(shù)據(jù)采集単元；所述氣體分析単元用于檢測所述熱處理爐內所含氣體的含量值，并將所述氣體含量值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述數(shù)據(jù)采集單元用于接收所述氧探頭單元、壓カ傳感器単元、測溫單元和氣體分析単元的輸出數(shù)據(jù)，將所述輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)處理單元用于對所述輸出數(shù)據(jù)進行分析，從而判斷所述熱處理爐內各項參量是否正常。
2.根據(jù)權利要求I所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元中預先設定有熱處理爐內各項參量在熱處理中需要的標準值，數(shù)據(jù)采集単元將采集到的各項參量的實際數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理単元后，數(shù)據(jù)處理単元將接收到的各參量的實際數(shù)據(jù)與預 先設定的各參量的標準值分別進行比較分析，從而判斷所述熱處理爐內各項參量是否正常。
3.根據(jù)權利要求2所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在干，所述熱處理爐內所含氣體包括CO、C02、CH4中的ー種或多種。
4.根據(jù)權利要求2所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在干，所述氧探頭單元的氧勢測量范圍為0-1140mv，測量精度為±lmv，所述預先設定的氧勢參量的標準值處于0-1140mv 之內。
5.根據(jù)權利要求2所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在于，所述氧探頭單元的碳勢測量范圍為0. 01-1. 6% C，測量精度為0. 01% C，所述預先設定的碳勢參量的標準值處于0. 01-1. 6% C 之內。
6.根據(jù)權利要求3所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在干，所述CO的精確測量范圍為0. 00-30. 00 %，測量精度為0. 01 %，所述預先設定的CO參量的標準值處于0. 00-30. 00%之內。
7.根據(jù)權利要求3所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在于，所述ニ氧化碳C02的精確測量范圍為0. 000-2. 000%，測量精度為0. 001%，所述預先設定的C02參量的標準值處于 0. 000-2. 000%之內。
8.根據(jù)權利要求3所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在于，所述甲烷CH4的精確測量范圍為0. 00-15. 00%，測量精度為0. 01 %，所述預先設定的CH4參量的標準值處于0.00-15. 00%之內。
9.根據(jù)權利要求2所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在于，所述測溫単元可對所述熱處理爐作6點或9點爐溫均勻性的檢測，測溫范圍為0-1100°C，精度為2%。，所述預先設定的爐溫參量的標準值處于0-1100°C之內。
10.根據(jù)權利要求2所述的熱處理爐故障診斷設備，其特征在干，所述壓カ傳感器單元的壓カ測量范圍為300_10000Pa,精度為± IPa,所述預先設定的壓カ參量的標準值處于300-200000Pa 之內。
專利摘要本實用新型公開了一種熱處理爐故障診斷設備，包括與熱處理爐連接的檢測模塊、與檢測模塊連接的數(shù)據(jù)采集單元以及與數(shù)據(jù)采集單元連接的數(shù)據(jù)處理單元；其中，通過檢測模塊實時檢測出熱處理爐內的氣氛、爐溫和壓力等參量，并與設定值進行比較，判斷熱處理爐是否處于正常工作狀態(tài)，對熱處理爐故障進行診斷。本實用新型可以將熱處理爐的相關數(shù)據(jù)一次性就測量出來，然后與預設值比較，得出診斷結果，具有便攜式、集成性，高精度的優(yōu)點。
文檔編號F27D21/00GK202415641SQ20112057495
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者于云飛, 李宇軒, 陳邦興 申請人:海鹽華辰工業(yè)爐有限公司