热处理炉零保温控制方法及其系统.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CN105441665A(43)申请公布日2016.03.30(21)申请号201610028901.0(22)申请日2016.01.15(71)申请人成都工业学院地址610031四川省成都市金牛区花牌坊街2号(72)发明人宋兴华王静赵茂林张松胡晓明陈宇峰张艳丽(74)专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人杨冬吴雪琴(51)Int.Cl.C21D11/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称热处理炉零保温控制方法及其系统(57)摘要本发明为了准确地、实时地确定被加热工件达到零保温条件，所采用热处理炉零保温控制方法，当前温度检测元件实时温度T71达到设定处理温度T0，后温度检测元件检测到的实时温度T72接近或达到设定处理温度T0，加热器的输出功率逐步接近和达到稳态功率P0；在满足上述波动温差△T和加热器输入功率条件时，工件达到零保温状态。同时本发明还公开实现该方法的热处理炉零保温控制装置，包括在加热炉中安装温度检测元件，温度检测模块通过温度检测元件实现对电加热炉中的温度进行检测；温度检测元件至少包括靠近加热器的前温度检测元件和靠近工件的后温度检测元件。本发明能缩短保温时间，节约能源，降低加工成本，提高产品质量。CN105441665ACN105441665A权利要求书1/2页1.热处理炉零保温控制方法，包括加热器快速升温过程、缓慢升温过程和保温过程；其特征在于：其保温过程如下，当前温度检测元件(71)检测到的实时温度T71达到设定处理温度T0，后温度检测元件(72)检测到的实时温度T72接近或达到设定处理温度T0后，加热器(6)的输出功率逐步接近和达到稳态功率P0；控制实时温度T71和T72在波动温差△T范围内，对加热器(6)的输出功率进行检测和控制，在n个温度测量控制周期Tk内满足下列加热器(6)的输出功率条件：ΔPTKi＝P0-PTKi同时检测到加热器(6)的每个温度测量控制周期的平均输出功率PTki围绕稳态功率P0上下波动；在满足上述波动温差△T和加热器(6)输出功率条件时，工件达到零保温状态。2.如权利要求1所述的热处理炉零保温控制方法，其特征在于，波动温差△T控制在±0.5～5℃，加热器(6)输出功率误差X％控制在≤0.5～10％；优选的,波动温差△T控制在±0.5～2℃，加热器(6)输出功率误差X％控制在0.5～2％。3.如权利要求1或2所述的热处理炉零保温控制方法，其特征在于，当前温度检测元件检测到的实时温度T71，后温度检测元件检测到的实时温度T72接近或达到设定处理温度T0后，前温度检测元件检测到的实时温度T71和后温度检测元件检测到的实时温度T72存在偏差。4.如权利要求1或2所述的热处理炉零保温控制方法，其特征在于，所述的加热炉为电加热炉，电加热炉输出功率控制包括以下几种方式：(1)采用接触器通断方式控制，并通过时间比例确定输出功率；(2)采用可控硅过零控制，PWM方式均布交流通断比例确定输出功率或对电子电流互感器电流信号直接滤波得到电流信号，乘上对应相电压，分别求出三相功率，再求和得到总功率；(3)采用移相方式控制可控硅，采集电子电流互感器电流信号直接滤波得到电流信号，乘上对应相电压，分别求出三相功率，再求和得到总功率；(4)采用线性精密移相方式控制可控硅，功率P是交流电流电压乘积，将其线性化处理，得到θ＝F(P)线性化公式，采集电子电流互感器电流信号直接滤波得到电流信号，乘上对应相电压，分别求出三相功率，再求和得到总功率。5.如权利要求1或2所述的热处理炉零保温控制方法，其特征在于，所述加热炉为燃气炉，燃气功率控制采用以下两种方式：(1)通断燃烧气体加热方式：一般留有长明火做引火，通过通断时间比例控制加热功率，采集控制时间比例，求出输出功率，精确时，还要保证气源压力因素；2CN105441665A权利要求书2/2页(2)调节燃烧气体流量方式：检测或计算气体流量质量，求出输出功率。6.如权利要求1所述的热处理炉零保温控制方法，其特征在于，还设置有巡检温度传感器(73)检测被加热工件(4)的表面温度及其它炉内空间点温度。7.实现如权利要求1所述热处理炉零保温控制方法的热处理炉零保温控制系统，包括温度检测模块(21)、功率控制单元(22)、加热器功率检测模块(26)；在加热炉(3)中安装的加热器(6)、被加热的工件(4)、温度检测元件，温度检测模块(21)通过温度检测元件实现对电加热炉(3)中的温度进行检测；其特征在于，所述的温度检测元件至少包括靠近加热器(6)的前温度检测元件(71)和靠近工件(4)的后温度检测元件(72)。8.如权利要求7所述热处理炉零保温控制系统，其特征在于，所述的前