本發(fā)明涉及熱處理裝置，具體地說是一種熱處理用真空爐分區(qū)溫度控制系統(tǒng)。

背景技術：

真空爐被作為熱處理行業(yè)設備更新?lián)Q代的裝備之一,其重要原因是真空爐處理的產(chǎn)品零件表面光亮、少無氧化、性能好、精度高,真空爐生產(chǎn)運行中易實現(xiàn)節(jié)能、降耗、減污,屬于清潔生產(chǎn)裝備,符合當今環(huán)保的要求。真空中氣體分子極少，分子的自由程變大，因此可以生產(chǎn)出常壓下無法得到的輕稀有金屬、難熔金屬、稀有金屬及其它特種合金材料等?，F(xiàn)有技術中，加熱爐的內(nèi)溫度控制方法包括單區(qū)溫度控制及多區(qū)溫度控制兩種。

如圖1所示，其示出了一種現(xiàn)有的熱處理用真空爐單區(qū)溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。單區(qū)溫度控制系統(tǒng)值僅設置有一組溫度控制回路，所有加熱器只能同時加熱或者同時不加熱，因此，其僅僅能將溫度傳感器檢測點區(qū)域內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至預定溫度，而很難保證整個真空爐爐內(nèi)的溫度均勻性。

如圖2所示，其示出了另一種現(xiàn)有的熱處理用真空爐分區(qū)溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該分區(qū)溫度控制系統(tǒng)將真空爐的加熱區(qū)域分為三個獨立的分區(qū)，每個分區(qū)均設有一組獨立的溫度控制回路，因此其能夠?qū)θ齻€獨立分區(qū)內(nèi)的溫度進行獨立控制，從而保證真空爐爐內(nèi)的溫度均勻性。然而，現(xiàn)有技術中的分區(qū)溫度控制系統(tǒng)存在如下顯著缺陷：1、需要布置多個溫度傳感器及溫控儀表，極大地提高了系統(tǒng)的成本；2、由于真空爐的外圍安裝空間狹小，為數(shù)眾多的溫控儀表加大了系統(tǒng)的安裝難度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述問題，提供了一種熱處理用真空爐分區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其僅需要設置一個溫度傳感器及溫控儀表，即能實現(xiàn)爐膛內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)，并保證爐膛內(nèi)溫度的均勻性，其具體技術方案如下：

一種熱處理用真空爐分區(qū)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于：其包括有爐膛，溫度傳感器及溫度控制裝置，所述溫度傳感器設置在所述爐膛內(nèi)的預定區(qū)域內(nèi)，所述爐膛被區(qū)分為若干個獨立的分區(qū)，每個所述分區(qū)內(nèi)均設有加熱器；所述溫度控制裝置的輸入端連接所述溫度傳感器，所述溫度控制裝置的輸出端分別連接各個所述加熱器；所述溫度傳感器用于獲取所述預定區(qū)域內(nèi)的當前溫度值并傳送給所述溫度控制裝置，所述溫度控制裝置用于控制各個所述加熱器的加熱功率，使得各個所述分區(qū)內(nèi)的溫度與所述預定區(qū)域內(nèi)的當前溫度的差值不超過預定范圍。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述溫度控制裝置包括溫控儀表、整體功率控制器及若干個與所述若干個分區(qū)一一對應的分區(qū)功率控制器，其中：所述溫控儀表的輸入端連接所述溫度傳感器，所述溫控儀表的輸出端連接所述整體功率控制器的輸入端，所述整體功率控制器的輸出端分別連接所述分區(qū)功率控制器的輸入端，所述分區(qū)功率控制器的輸出端連接對應的所述分區(qū)內(nèi)的所述加熱器。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述溫度傳感器為測溫熱電偶。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述溫控儀表基于plc可編程控制技術，其包括輸入模塊及顯示模塊，所述輸入模塊用于接收用戶設定的目標溫度值，所述顯示模塊用于顯示所述當前溫度值。

作為本發(fā)明的進一步改進，所示分區(qū)功率控制器包括功率調(diào)節(jié)電路，所述功率調(diào)節(jié)電路包括有可調(diào)電阻，通過調(diào)節(jié)所述可調(diào)電阻的阻值以實現(xiàn)對所述加熱器的加熱功率的控制。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下顯著技術效果：其僅需要設置一個溫度傳感器及溫控儀表，即能實現(xiàn)爐膛內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)，并保證爐膛內(nèi)溫度的均勻性，其減少了系統(tǒng)的安裝空間，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中的一種熱處理用真空爐單區(qū)溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術中的另一種熱處理用真空爐分區(qū)溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提出的熱處理用真空爐分區(qū)溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點、能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖2所示，在一個具體實施例中，本發(fā)明提供的熱處理用真空爐分區(qū)溫度控制系統(tǒng)包括有爐膛1，所述爐膛1的外壁上安裝有溫度傳感2，溫度傳感器2的測溫頭伸入至爐膛1內(nèi)。本實施例中，所述溫度傳感2為測溫熱電偶。

所述爐膛1區(qū)分為第一分區(qū)11，第二分區(qū)12及第三分區(qū)13，所述第一分區(qū)11內(nèi)設有第一加熱器，所述第二分區(qū)12內(nèi)設有第二加熱器，所述第三分區(qū)13內(nèi)設有第三加熱器。

所述爐膛1的外部設有溫度控制裝置3，所述溫度控制裝置3用于控制所述第一加熱器、所述第二加熱器及所述第三加熱器的加熱功率，從而使得所述第一分區(qū)11，所述第二分區(qū)12及所述第三分區(qū)13內(nèi)的溫度保持一致，最終實現(xiàn)所述爐膛1內(nèi)的溫度均勻性。

本實施例中，所述溫度控制裝置3包括溫控儀表31、整體功率控制器32，第一分區(qū)功率控制器33、第二分區(qū)功率控制器34、第三分區(qū)功率控制器35。其中，所述溫控儀表31的輸入端與所述溫度傳感器2連接，所述溫控儀表31的輸出端與所述整體功率控制器32的輸入端連接，所述整體功率控制器32的輸出端分別連接所述第一分區(qū)功率控制器33、所述第二分區(qū)功率控制器34及所述第三分區(qū)功率控制器35的輸入端，所述第一分區(qū)功率控制器33的輸出端連接所述第一加熱器，所述第二分區(qū)功率控制器34的輸出端連接所述第二加熱器、所述第三功率控制器35的輸出端連接所述第三加熱器。

本實施例中，所述溫度傳感器2的測溫頭位于所述第一分區(qū)11內(nèi)，其能夠獲取第一分區(qū)11內(nèi)的當前溫度值，并將所述當前溫度值傳送至所述溫控儀表31。

當然，在其他一些實施例中，也可以將溫度傳感器2的測溫頭設置在第二分區(qū)12或第三分區(qū)12內(nèi)。

本實施例中，所述溫度儀表31基于plc可編程控制技術，其具備豐富的信號處理功能及存儲功能。作為一個優(yōu)選實施例，本實施例中的所述溫度儀表31還包括有輸入模塊及顯示模塊，所述輸入模塊用于接收用戶設定的目標溫度值，所述顯示模塊用于顯示爐膛內(nèi)的當前溫度值。

本實施例中的熱處理用真空爐分區(qū)溫度控制系統(tǒng)的具體工作過程如下:

用戶經(jīng)所述溫度儀表31設置目標溫度值(爐膛內(nèi)需要達到的溫度)，同時，溫度傳感器2采集爐膛內(nèi)的所述第一分區(qū)11內(nèi)的當前溫度值并傳送至溫度儀表31；溫度儀表31對當所述前溫度值與所述目標溫度值進行分析比較后發(fā)出功率調(diào)整指令至所述整體功率控制器32。

所述整體功率控制器32對所述功率調(diào)整指令進行處理后傳送至所述第一分區(qū)功率控制器33、第二分區(qū)功率控制器34、第三分區(qū)功率控制器35；所述第一分區(qū)功率控制器33、第二分區(qū)功率控制器34、第三分區(qū)功率控制器35基于所述功率調(diào)整指令相應地提升或降低所述第一加熱器、第二加熱器及第三加熱器的加熱功率，以提升或降低所述第一分區(qū)11、第二分區(qū)12及所述第三分區(qū)13內(nèi)的溫度，最終使得各分區(qū)內(nèi)的溫度與所述目標溫度值的差異度不超過預定的公差范圍。

當然，用戶也可以不輸入目標溫度值，則溫度儀表31基于所述溫度傳感器2采集的所述第一分區(qū)11內(nèi)的前溫度值發(fā)出功率調(diào)整指令。所述第一分區(qū)功率控制器33、第二分區(qū)功率控制器34、第三分區(qū)功率控制器35基于所述功率調(diào)整指令相應地提升或降低所述第一加熱器、第二加熱器及第三加熱器的加熱功率，以提升或降低所述第一分區(qū)11、第二分區(qū)12及所述第三分區(qū)13內(nèi)的溫度，最終使得各分區(qū)內(nèi)的溫度與所述當前溫度值的差異度不超過預定的公差范圍。

需要說明的是，真空爐爐膛內(nèi)各分區(qū)內(nèi)的加熱器的加熱功率與該分區(qū)內(nèi)的穩(wěn)定溫度值之間存在映射關系。通過對真空爐爐膛實施溫度場測試(如六點測溫、九點測溫等)即能獲得該映射關系。本發(fā)明的所述溫度儀表31正是基于該映射關系產(chǎn)生相應的功率調(diào)整指令，從而控制所述第一加熱器、第二加熱器及第三加熱器的加熱功率，最終實現(xiàn)各對應分區(qū)內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)。

本實施例中，所述第一分區(qū)功率控制器33、第二分區(qū)功率控制器34、第三分區(qū)功率控制器35均包括有各自的功率控制電路，通過改變功率控制電路中的可變電阻的阻值，即能改變對應的加熱器的供電電壓或電流值，從而控制加熱器的加熱功率。當然，上述的功率控制電路的具體構(gòu)成方式并非本發(fā)明的保護范圍，本領域一般技術人員在本說明書已經(jīng)公開的技術內(nèi)容的基礎上，采用現(xiàn)有技術中的功率控制技術即能搭建不同形式的功率控制電路。

可見，本發(fā)明僅需要設置一個溫度傳感器及溫控儀表，即能實現(xiàn)爐膛內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)，并保證爐膛內(nèi)溫度的均勻性，其減少了系統(tǒng)的安裝空間，降低了生產(chǎn)成本。

上文對本發(fā)明進行了足夠詳細的具有一定特殊性的描述。所屬領域內(nèi)的普通技術人員應該理解，實施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本發(fā)明的真實精神和范圍的前提下做出所有改變都應該屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明所要求保護的范圍是由所述的權(quán)利要求書進行限定的，而不是由實施例中的上述描述來限定的。