金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法.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(10)申请公布号CNCN103586472103586472A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310526990.8(22)申请日2013.10.30(71)申请人宁波恒普真空技术有限公司地址315300浙江省宁波市慈溪市古塘街道青少年宫北路488-560号(72)发明人刘鹏徐文立胡芳(74)专利代理机构浙江永鼎律师事务所33233代理人王梨华陈丽霞(51)Int.Cl.B22F3/22(2006.01)B22F3/10(2006.01)F27D19/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法(57)摘要本发明涉及金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉，公开了一种金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法，主调节器根据SV1与PV1的输入值进行自动计算，再将主调节器的输出值作为副调节器的设定值SV2，副调节器根据SV2和检测到的副回路系统的温度值PV2进行自动计算，计算出发热体需要的加热功率，功率控制器根据该加热功率进行功率百分比输出，功率控制器通过该输出来控制发热体的加热功率，使PV1与SV1接近。本发明采用温度串级控制方法来控制烧结炉炉体内发热体的加热功率，真实显示产品本身的温度；改善了过程的动态特性，提高了温度的跟随性，利于改进工艺，缩短工时；能迅速克服进入副回路系统的二次扰动。CN103586472ACN103586472ACN103586472A权利要求书1/1页1.金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法，其特征在于：温度串级控制方法是通过主调节器来检测和控制以料箱（3）内构成的主回路系统，通过副调节器来检测和控制以料箱（3）外构成的副回路系统，主回路系统为控制对象区域，副回路系统为能源对象区域，用户按工艺控制指标设定好加热温度，该加热温度为温度设定值SV1，将温度设定值SV1和检测到的主回路系统的温度值PV1输入到主调节器，主调节器根据SV1与PV1的输入值进行自动计算，再将主调节器的输出值作为副调节器的设定值SV2，副调节器根据SV2和检测到的副回路系统的温度值PV2进行自动计算，计算出发热体（2）需要的加热功率，再将该加热功率输送到功率控制器，功率控制器进行功率百分比输出，功率控制器通过该输出来控制发热体（2）的加热功率，使PV1与SV1接近。2.根据权利要求1所述的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法，其特征在于：主调节器为PID1，副调节器为PID2。3.根据权利要求1或2所述的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法，其特征在于：主回路系统的温度值PV1通过第一热电偶（7）来监测，副回路系统的温度值通过第二热电偶（8）来监测。4.根据权利要求1或2所述的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法，其特征在于：功率控制器为晶闸管SCR。2CN103586472A说明书1/3页金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法技术领域[0001]本发明涉及金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉，尤其涉及了一种金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温度串级控制方法。背景技术[0002]一般的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的温控设计如图1所示，烧结炉炉体1内部设置保温材9和发热体2，料箱3置于烧结炉炉体1内中部，料箱3内设有用于置放产品5的料板4，热电偶6设置在料箱3外部。工作原理如图2所示，采用单回路控制系统，其中SV为温度设定值，PV为热电偶6实际温度监测值，调节器PID根据输入的SV与PV，进行自动计算，把计算结果输给功率控制器，功率控制器进行功率百分比输出来控制发热体2的加热功率。热电偶6命名为Thc。[0003]金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的热量传导主要是靠热辐射，发热体发热，热量辐射到料箱上，料箱由石墨制成，由于石墨在低温度段（≤600℃）辐射最强的波长是在红外区，料箱壁辐射到产品上的热量会很少，产品温度比控制温度滞后。且在加压的情况下，二次扰动（气体对流）对单回路控制系统的影响较大，使烧结炉炉体内上下温差较大，影响产品性能。[0004]在单回路系统控制中，如果热电偶位置放在料箱内即监测产品本身的温度时，由于石墨低温段热辐射原因，料箱内温度比控制温度滞后会导致发热体不断加热而出现温度超调现象。例如温度设定值为400℃，料箱内温度为300℃，热电偶放在料箱内，就会以300℃为PV值，而料箱外温度实际已有400℃,但此时发热体会加大功率加热，这样导致料箱内温度达到温度设定值时，而实际料箱外温度已经超过温度设定值，料箱外温度会辐射到料箱内，导致料箱内温度超出温度设定值。所以热电偶设