一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105951032A(43)申请公布日2016.09.21(21)申请号201610353425.X(22)申请日2016.05.25(71)申请人上海颐柏热处理设备有限公司地址201402上海市奉贤区庄行镇大叶公路1881弄156号第6幢145室(72)发明人杨景峰沈鹏(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人赵继明(51)Int.Cl.C23C8/20(2006.01)G05D7/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉及控制方法(57)摘要本发明涉及一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉及控制方法，真空渗碳炉包括用于反应室(4)、真空泵组(1)、供气管道、气氛测量装置(2)、控制装置(3)和计量装置(7)，气氛测量装置(2)与反应室(4)连接内，计量装置(7)设置在供气管道上，计量装置(7)用于调节供气管道并计算气体通入时长和进气量，气氛测量装置(2)测量真空渗碳炉内的气体组分，将测量结果实时传送给控制装置(3)，控制装置(3)计算工件表面的实时富化率，并控制计量装置(7)以调节炉内气氛，直到工件表面富化率达到设定要求。与现有技术相比，本发明具有计算简单、实时调节、适用范围广的优点。CN105951032ACN105951032A权利要求书1/1页1.一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉，包括用于放置工件的反应室(4)、分别与反应室(4)连接的真空泵组(1)和供气管道，其特征在于，所述的真空渗碳炉还包括气氛测量装置(2)、控制装置(3)和计量装置(7)，所述的气氛测量装置(2)与反应室(4)连接，所述的计量装置(7)设置在供气管道上，计量装置(7)用于调节并计算供气管道的气体通入时长和进气量，所述的控制装置(3)分别与气氛测量装置(2)和计量装置(7)连接，气氛测量装置(2)测量反应室(4)内的气体组分及相对含量，将测量结果实时传送给控制装置(3)，控制装置(3)根据测量结果和计量装置(7)的数据计算工件表面的实时富化率，并控制计量装置(7)以调节炉内气氛，直到工件表面富化率达到设定要求。2.根据权利要求1所述的一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉，其特征在于，所述的气氛测量装置(2)包括多个设置在反应室(4)与真空泵组(1)之间的气氛测量探头。3.根据权利要求1所述的一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉，其特征在于，所述的反应室(4)设有加热装置(5)。4.根据权利要求3所述的一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉，其特征在于，所述的控制装置(3)分别与加热装置(5)和真空泵组(1)连接。5.根据权利要求3所述的一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉，其特征在于，所述的加热装置(5)包括加热棒。6.根据权利要求1所述的一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉，其特征在于，所述的计量装置(7)包括相互连接的管道阀门和质量流量计。7.根据权利要求1所述的一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉，其特征在于，所述的控制装置(3)包括相互连接的DSP控制芯片、PLC可编程逻辑控制器和工业电脑。8.一种真空渗碳炉的气氛自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，使用气氛测量装置(2)测量反应室(4)内的气体组分及相对含量，将测量结果实时传送给控制装置(3)；S2，控制装置(3)根据气氛测量装置(2)的测量结果和计量装置(7)的计量数据计算工件表面的实时富化率，所述的计量装置(7)设置在真空渗碳炉的供气管道上，用于调节和计算反应室(4)内气体的通入时长和进气量；S3，控制装置(3)根据工件表面的实时富化率，向计量装置(7)发送控制指令以调节炉内气氛，并返回步骤S1，直到工件表面富化率达到设定要求。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的气氛测量装置(2)每0.1秒对反应室(4)内的气体组分进行一次测量。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤S3中，当实时富化率低于设定值，计量装置(7)加大进气量，反之计量装置(7)减少进气量。2CN105951032A说明书1/4页一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉及控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种真空渗碳炉，尤其是涉及一种自动控制炉内气氛的真空渗碳炉及控制方法。背景技术[0002]真空渗碳炉是对金属工件进行各种热处理工艺的工业炉，要求较严格地控制炉温和炉内气氛组分。目前热处理行业市场上的真空渗碳炉炉内气氛是没办法自动控制的，只能根据渗碳温度、被渗工件原始碳浓度、渗碳后表面碳浓度、扩散后表面碳浓度、最终表面碳浓度、渗碳层深度和各类材质的表面吸碳量，计算出执行渗碳工艺所需要的渗碳时间、扩散时间。这种方法是建立在经验基础上的“饱和值调整法”，即在渗碳期使