本實(shí)用新型涉及回火爐技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,它涉及一種回火爐溫度控制裝置。
背景技術(shù):
回火爐供一般金屬機(jī)件在空氣中進(jìn)行回火以及鋁合金壓鑄件、活塞、鋁板等輕合金機(jī)件淬火、退火、時(shí)效熱處理之用。經(jīng)過回火可以消除工件內(nèi)殘留的應(yīng)力,得到強(qiáng)度、塑性和韌性都比較好的綜合力學(xué)性能。
由于加熱元件功率分布的不合理或采用中央集中加熱熱風(fēng)循環(huán)的方式,使得在金屬機(jī)件工藝回火要求的溫度控制波動(dòng)區(qū)內(nèi)的加熱區(qū)有效區(qū)段比例不高,為了達(dá)到金屬機(jī)件的回火效果,只能延長金屬機(jī)件在爐中的時(shí)間,降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種回火爐溫度控制裝置,通過設(shè)置溫度控制裝置和超高溫報(bào)警裝置,使?fàn)t體內(nèi)溫度均勻,增加金屬機(jī)件在爐體內(nèi)的有效回火時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種回火爐溫度控制裝置,包括爐體,還包括溫度控制裝置、超高溫報(bào)警裝置和溫度記錄儀,所述溫度控制裝置包括,加熱單元,設(shè)置于爐體內(nèi)劃分的各個(gè)加熱區(qū),用于對(duì)爐體各個(gè)加熱區(qū)進(jìn)行加熱升溫;檢測單元,設(shè)置于爐體內(nèi)劃分的各個(gè)加熱區(qū),用于檢測加熱區(qū)的溫度,并輸出溫度檢測信號(hào);溫度控制單元,耦接于所述溫度檢測單元,用于接收所述溫度檢測信號(hào),并根據(jù)溫度檢測信號(hào)控制加熱單元的啟閉;以及電源單元,用于為所述溫度控制裝置、超高溫報(bào)警裝置和溫度記錄儀提供工作電壓。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述超高溫報(bào)警裝置包括,報(bào)警單元,設(shè)置于爐體外表面,用于發(fā)出報(bào)警提示信號(hào);報(bào)警控制單元,耦接于所述溫度檢測信號(hào),用于接收所述溫度檢測信號(hào),并根據(jù)溫度檢測信號(hào)控制報(bào)警單元的啟閉。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述檢測單元包括雙組熱電偶,一組所述熱電偶分別與溫度控制單元以及報(bào)警控制單元耦接,并輸出溫度檢測信號(hào);另一組所述熱電偶與溫度記錄儀的測溫端相連接,用于對(duì)加熱區(qū)的溫度變化進(jìn)行記錄。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述溫度控制單元根據(jù)溫度檢測信號(hào)控制加熱單元的啟閉,當(dāng)檢測單元輸出的溫度檢測信號(hào)低于預(yù)定值后,溫度控制單元啟動(dòng)加熱單元;所述報(bào)警控制單元根據(jù)溫度檢測信號(hào)控制報(bào)警單元的啟閉,當(dāng)檢測單元輸出的溫度檢測信號(hào)高于預(yù)定值且持續(xù)預(yù)定時(shí)間后,報(bào)警控制單元啟動(dòng)報(bào)警單元。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述溫度控制單元包括,一溫度控制器,輸入端耦接于檢測單元,用于接收所述溫度檢測信號(hào),且輸出端輸出一周波控制信號(hào);一周波控制器,輸入端耦接于溫度控制器,用于接收所述周波控制信號(hào),且輸出端輸出一溫度控關(guān)信號(hào);一固態(tài)繼電器,輸入端耦接于所述溫度控制信號(hào),輸出端與加熱單元耦接,根據(jù)所述溫度控制信號(hào)控制加熱單元的啟閉。
通過采用上述技術(shù)方案,設(shè)置溫度控制器,將溫度檢測信號(hào)變成電信號(hào),再通過周波控制器與固態(tài)繼電器,控制加熱單元的啟閉;使用周波控制器與固態(tài)繼電器配合,與調(diào)壓模塊相比,具有接線簡單、對(duì)電網(wǎng)干擾小、成本更便宜等優(yōu)點(diǎn),周波控制器克服了斬波調(diào)壓控制對(duì)電網(wǎng)污染干擾大的缺點(diǎn),同時(shí)功率輸出平穩(wěn)性又遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于繼電器占空比控制方式,更適用于工業(yè)電加熱功率調(diào)節(jié)的溫控場合。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述報(bào)警控制單元包括,一比較電路,耦接于檢測單元,用于將接收到的溫度檢測信號(hào)與參考電壓相比較輸出一比較信號(hào);一防干擾電路,耦接于比較電路,用于根據(jù)預(yù)定時(shí)間內(nèi)比較信號(hào)的變化情況輸出一報(bào)警控關(guān)信號(hào);一開關(guān)電路,耦接于防干擾電路,用于根據(jù)報(bào)警控關(guān)信號(hào)控制報(bào)警單元與電源單元之間的通斷。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述比較電路包括,一參考電壓生產(chǎn)電路,具有一第一電阻,其一端耦接于第二直流電,另一端與一第二電阻串接后接地;其中,自第一電阻和第二電阻之間產(chǎn)生所述參考電壓;一比較器,具有一同相輸入端、一反相輸入端及一輸出端,所述同相輸入端耦接于檢測單元的輸出端,反相輸入端耦接于參考電壓,輸出端輸出一比較信號(hào)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述開關(guān)電路包括,一NPN三極管,其發(fā)射極接地,基極通過一第三電阻耦接于所述報(bào)警控關(guān)信號(hào)并通過一第四電阻與發(fā)射極共地;一繼電器,其線圈一端耦接于第一直流電,另一端耦接于該NPN三極管的集電極,其常開觸點(diǎn)開關(guān)串接于電源單元與報(bào)警單元之間;一二極管,其陰極耦接于該第一直流電,陽極耦接于NPN三極管的集電極與該繼電器的線圈之間。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述爐體內(nèi)劃分的各個(gè)加熱區(qū)設(shè)置有熱攪拌風(fēng)機(jī),所述熱攪拌風(fēng)機(jī)與加熱單元串接于同一回路中,當(dāng)加熱單元開啟的同時(shí),熱攪拌風(fēng)機(jī)才開啟。
通過采用上述技術(shù)方案,在爐體內(nèi)劃分的各個(gè)加熱區(qū)設(shè)置與加熱單元串接于同一回路的熱攪拌分機(jī),當(dāng)熱攪拌風(fēng)機(jī)開啟的同時(shí),加熱單元才開啟,保證加熱單元在通風(fēng)循環(huán)的情況下工作,使得爐溫更加均勻。
本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述溫度記錄儀設(shè)置有U盤插口,用于將記錄的溫度數(shù)據(jù)拷貝出來。
通過采用上述技術(shù)方案,在溫度記錄儀上設(shè)置U盤插口,可用于將記錄的溫度數(shù)據(jù)拷貝出來,便于在計(jì)算機(jī)上重現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)。
通過上述技術(shù)方案,在爐體內(nèi)各個(gè)加熱區(qū)設(shè)置雙組熱電偶,一組熱電偶與溫度記錄儀的測溫端相連接,用于對(duì)加熱區(qū)的溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄,可顯示溫度變化的圖示畫面,便于監(jiān)測;另一組與溫度控制單元相連接,通過熱電偶對(duì)加熱區(qū)溫度的檢測輸出溫度檢測信號(hào),溫度控制器根據(jù)溫度檢測信號(hào)輸出一周波控制信號(hào),周波控制器響應(yīng)于周波控制信號(hào)并輸出一溫度控關(guān)信號(hào),然后固態(tài)繼電器響應(yīng)于溫度控關(guān)信號(hào),控制加熱單元開始加熱或停止加熱,并且在加熱單元的同一回路中還串接了熱攪拌風(fēng)機(jī),當(dāng)熱攪拌風(fēng)機(jī)開啟的同時(shí),加熱單元才開啟,保證加熱單元在通風(fēng)循環(huán)的情況下工作,使得爐溫更加均勻;另外還設(shè)置了超高溫報(bào)警裝置,當(dāng)加熱區(qū)的溫度高于預(yù)定值且持續(xù)預(yù)定時(shí)間,熱電偶輸出的溫度檢測信號(hào)就會(huì)變大,此時(shí)溫度檢測信號(hào)大于參考電壓,比較器輸出高電平,輸入到防干擾電路,在延時(shí)預(yù)定時(shí)間后,若當(dāng)下的比較器輸出仍為高電平,則防干擾電路輸出的報(bào)警控關(guān)信號(hào)為高電平,導(dǎo)通NPN三極管,繼電器通電,內(nèi)部鐵芯吸合常開觸點(diǎn)開關(guān),導(dǎo)通交流電源與報(bào)警單元,報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警提示信號(hào),及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐體內(nèi)溫度的異常。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖,顯示了整體結(jié)構(gòu);
圖2為圖1的A部局部放大示意圖;
圖3為本實(shí)用新型的電路圖;
圖4為電源單元的電路圖。
圖中:1、爐體;2、溫度記錄儀;3、電阻絲;4、熱電偶;5、溫度控制單元;6、聲光報(bào)警器;7、報(bào)警控制單元;8、周波控制器;9、固態(tài)繼電器;10、比較電路;11、防干擾電路;12、開關(guān)電路;13、參考電壓生成電路;14、熱攪拌風(fēng)機(jī);15、保溫層;16、溫度控制器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
一種回火爐溫度控制裝置,如圖1、圖2、圖3所示,包括爐體1,在爐體1外表面設(shè)置有一保溫層15,保溫層15由陶瓷材料制成,還包括溫度控制裝置、超高溫報(bào)警裝置和溫度記錄儀2,溫度記錄儀2設(shè)置有U盤插口,用于將記錄的溫度數(shù)據(jù)拷貝出來,便于在計(jì)算機(jī)上重現(xiàn)歷史數(shù)據(jù);溫度控制裝置包括,加熱單元,為電阻絲3,且設(shè)置于爐體1內(nèi)劃分的各個(gè)加熱區(qū),用于對(duì)爐體1各個(gè)加熱區(qū)進(jìn)行加熱升溫;檢測單元,設(shè)置于爐體1內(nèi)劃分的各個(gè)加熱區(qū),用于檢測加熱區(qū)的溫度,并輸出溫度檢測信號(hào);溫度控制單元5,耦接于溫度檢測單元,用于接收溫度檢測信號(hào),并根據(jù)溫度檢測信號(hào)控制加熱單元的啟閉;以及電源單元,用于為溫度控制裝置、超高溫報(bào)警裝置和溫度記錄儀2提供工作電壓。并且在爐體1內(nèi)劃分的各個(gè)加熱區(qū)設(shè)置有熱攪拌風(fēng)機(jī)14,熱攪拌風(fēng)機(jī)14與加熱單元串接于同一回路中,當(dāng)加熱單元開啟的同時(shí),熱攪拌風(fēng)機(jī)14才開啟,當(dāng)熱攪拌風(fēng)機(jī)14開啟的同時(shí),加熱單元才開啟,保證加熱單元在通風(fēng)循環(huán)的情況下工作,使得爐溫更加均勻。
本實(shí)施例中,電源單元電路圖如圖4所示,其輸入端耦接于220V交流電源,經(jīng)過整流降壓濾波后輸出第一直流電Vout_1,該第一直流電Vout_1為12V;第二直流電Vout_2,該第一直流電Vout_2為5V,以供控制單元4使用,此外,由電源單元的輸入端直接向周波控制器8、加熱單元及報(bào)警單元供電,即周波控制器8、加熱單元及報(bào)警單元的電源為220V交流電源。
超高溫報(bào)警裝置包括,報(bào)警單元,為聲光報(bào)警器6,且設(shè)置于爐體1外表面,用于發(fā)出報(bào)警提示信號(hào);報(bào)警控制單元7,耦接于溫度檢測信號(hào),用于接收溫度檢測信號(hào),并根據(jù)溫度檢測信號(hào)控制報(bào)警單元的啟閉。
其中,檢測單元包括有兩組熱電偶4,一組熱電偶4分別與溫度控制單元5以及報(bào)警控制單元7耦接,并輸出溫度檢測信號(hào);另一組熱電偶4與溫度記錄儀2的測溫端相連接,用于對(duì)加熱區(qū)的溫度變化進(jìn)行記錄。
溫度控制單元5根據(jù)溫度檢測信號(hào)控制加熱單元的啟閉,當(dāng)檢測單元輸出的溫度檢測信號(hào)低于預(yù)定值后,溫度控制單元5啟動(dòng)加熱單元;報(bào)警控制單元7根據(jù)溫度檢測信號(hào)控制報(bào)警單元的啟閉,當(dāng)檢測單元輸出的溫度檢測信號(hào)高于預(yù)定值且持續(xù)預(yù)定時(shí)間后,報(bào)警控制單元7啟動(dòng)報(bào)警單元。
與檢測單元耦接的溫度控制單元5包括,一溫度控制器16,輸入端耦接于檢測單元,用于接收所述溫度檢測信號(hào),且輸出端輸出一周波控制信號(hào);一周波控制器8,輸入端耦接于溫度控制器16,用于接收所述周波控制信號(hào),且輸出端輸出一溫度控關(guān)信號(hào);一固態(tài)繼電器9,輸入端耦接于溫度控制信號(hào),輸出端與加熱單元耦接,根據(jù)溫度控制信號(hào)控制加熱單元的啟閉。
報(bào)警控制單元7包括,一比較電路10,耦接于檢測單元,用于將接收到的溫度檢測信號(hào)與參考電壓相比較輸出一比較信號(hào);一防干擾電路11,耦接于比較電路10,用于根據(jù)預(yù)定時(shí)間內(nèi)比較信號(hào)的變化情況輸出一報(bào)警控關(guān)信號(hào);一開關(guān)電路12,耦接于防干擾電路11,用于根據(jù)報(bào)警控關(guān)信號(hào)控制報(bào)警單元與電源單元之間的通斷。
比較電路10包括,一參考電壓生成電路13,具有一第一電阻R1,其一端耦接于第二直流電Vout_2,另一端與一第二電阻R2串接后接地;其中,自第一電阻R1和第二電阻R2之間產(chǎn)生參考電壓;一比較器A,具有一同相輸入端、一反相輸入端及一輸出端,同相輸入端耦接于檢測單元的輸出端,反相輸入端耦接于參考電壓,輸出端輸出一比較信號(hào)。
防干擾電路11包括,一延時(shí)電路,其輸入端與比較器A的輸出端耦接并輸出一延時(shí)比較信號(hào);以及一與門AND_1,具有兩個(gè)輸入端,其第一輸入端與延時(shí)電路的輸出端耦接,第二輸入端與比較器A的輸出端耦接,其輸出端輸出一報(bào)警控關(guān)信號(hào)。通過設(shè)置延時(shí)電路,可以有效的避免干擾。
本實(shí)施例中延時(shí)電路可以選擇由555芯片為核心組成的延時(shí)電路,由于延時(shí)電路已被公開,為現(xiàn)有技術(shù),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其工作原理,在此不再贅述。
上述比較電路10中,比較器A為有源電壓比較器,其電源接入端耦接于第二直流電Vout_2,接地端接地。
開關(guān)電路12包括,一NPN三極管Q1,其發(fā)射極接地,基極通過一第三電阻R3耦接于報(bào)警控關(guān)信號(hào)并通過一第四電阻R4與發(fā)射極共地;一繼電器KM,其線圈一端耦接于第一直流電,另一端耦接于該NPN三極管Q1的集電極,其常開觸點(diǎn)開關(guān)串接于電源單元與報(bào)警單元之間;一二極管D1,其陰極耦接于該第一直流電Vout_1,陽極耦接于NPN三極管Q1的集電極與該繼電器KM的線圈之間。
本實(shí)用新型的使用原理如下:
在爐體1內(nèi)各個(gè)加熱區(qū)設(shè)置兩組熱電偶4,一組熱電偶4與溫度記錄儀2的測溫端相連接,用于對(duì)加熱區(qū)的溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄,可顯示溫度變化的圖示畫面,便于監(jiān)測;另一組與溫度控制單元5相連接,通過熱電偶4對(duì)加熱區(qū)溫度的檢測輸出溫度檢測信號(hào),溫度控制器16根據(jù)溫度檢測信號(hào)輸出一周波控制信號(hào),周波控制器8響應(yīng)于周波控制信號(hào)并輸出一溫度控關(guān)信號(hào),然后固態(tài)繼電器9響應(yīng)于溫度控關(guān)信號(hào),控制加熱單元開始加熱或停止加熱,并且在加熱單元的同一回路中還串接了熱攪拌風(fēng)機(jī)14,當(dāng)熱攪拌風(fēng)機(jī)14開啟的同時(shí),加熱單元才開啟,保證加熱單元在通風(fēng)循環(huán)的情況下工作,使得爐溫更加均勻;另外還設(shè)置了超高溫報(bào)警裝置,當(dāng)加熱區(qū)的溫度高于預(yù)定值且持續(xù)預(yù)定時(shí)間,熱電偶4輸出的溫度檢測信號(hào)就會(huì)變大,此時(shí)溫度檢測信號(hào)大于參考電壓,比較器A輸出高電平,輸入到防干擾電路11,在延時(shí)預(yù)定時(shí)間后,若當(dāng)下的比較器A輸出仍為高電平,則防干擾電路11輸出的報(bào)警控關(guān)信號(hào)為高電平,導(dǎo)通NPN三極管Q1,繼電器KM通電,內(nèi)部鐵芯吸合常開觸點(diǎn)開關(guān)S,導(dǎo)通交流電源與聲光報(bào)警器7,聲光報(bào)警器7發(fā)出報(bào)警提示信號(hào),及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐體1內(nèi)溫度的異常。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。