精确控温实验电炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102538462A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102538462A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210011680.8(22)申请日2012.01.16(71)申请人陕西理工学院地址723000陕西省汉中市陕西理工学院材料学院(72)发明人郭从盛龙姝明张士勇(51)Int.Cl.F27B17/02(2006.01)F27D11/02(2006.01)F27D19/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图44页(54)发明名称精确控温实验电炉(57)摘要本发明公开了一种精确控温实验电炉，包括炉体、炉罐、调压器、外部加热系统与工作室加热系统，炉罐位于炉体内部，外部加热系统位于炉罐外侧，工作室加热系统位于炉罐内，调压器根据工作室加热系统的温度设定来调整外部加热系统的加热功率；外部加热系统的温度设定比工作室加热系统所设定的温度低。在必须使用浴炉对实验材料进行等温加热、冷却或保温的条件下，最大限度地降低加热装置在保温过程中的温度波动，实现对试样加热温度及其在热场中停留时间的精确控制，同时有效避免加热过程中试样可能出现的氧化现象。CN10253846ACN102538462A权利要求书1/1页1.一种精确控温实验电炉，其特征在于，包括炉体、炉罐、调压器、外部加热系统与工作室加热系统，炉罐位于炉体内部，外部加热系统位于炉罐外侧，工作室加热系统位于炉罐内，调压器根据工作室加热系统的温度设定调整外部加热系统的加热功率；外部加热系统的温度设定比工作室加热系统所设定的温度低。2.根据权利要求1所述的精确控温实验电炉，其特征在于，所述外部加热系统的温度设定比工作室加热系统所设定的温度低10℃-20℃。3.根据权利要求1所述的精确控温实验电炉，其特征在于，所述炉体由外向内包括炉壳(3)、电热丝支撑体(7)、耐火纤维(8)，炉体顶部和炉体底部紧靠电热丝支撑体(7)均为轻质耐火型材。4.根据权利要求3所述的精确控温实验电炉，其特征在于，所述外部加热系统包括位于炉体中的电热丝(4)、电热丝支撑体(7)、炉体热电偶(9)、电热丝接线柱(11)和炉体温控系统；电热丝(4)固定在电热丝支撑体(7)上并与电热丝接线柱(11)连接，电热丝接线柱(11)和炉体热电偶(9)与炉体温控系统中位式温度调节仪的相应接口连接；炉体热电偶(9)的工作端置于电热丝(4)之间的电热丝支撑体(7)的小孔内。5.根据权利要求1所述的精确控温实验电炉，其特征在于，所述炉罐包括罐体(6)、液态加热介质(5)，罐体(6)内盛装液态加热介质(5)；罐体(6)可以是金属材料，也可以是陶瓷材料；液态加热介质(5)可以是矿物油、盐浴、碱浴或低熔点金属。6.根据权利要求5所述的精确控温实验电炉，其特征在于，所述工作室加热系统包括工作室热电偶(12)、内置式加热器(1)、液态加热介质(5)和工作室温控系统；内置式加热器(1)由金属外套(101)、陶瓷电热绝缘材料(102)和电热丝(103)构成，内置式加热器可做成螺旋形或盘形置于罐体(6)底部；工作室热电偶(12)的工作端处于试样所在的位置附近；工作室热电偶(12)及内置式加热器(1)与工作室温控系统中PID温度调节仪的相应接口连接，到达设定温度时，工作室的温度波动范围稳定在-1～0℃以内。2CN102538462A说明书1/4页精确控温实验电炉技术领域[0001]本发明涉及一种精确控温的浴炉装置，在所设定的工作温度下，该装置达到稳定状态时，其工作室的温度波动范围≤1℃。本发明所形成的产品，可用于要求精确控制加热温度、加热时间和无氧化加热条件下金属材料的加热及等温冷却、等温退火与时效处理等方面的试验研究。背景技术[0002]在对金属材料组织、性能的实验研究中，往往既要保证样件的无氧化加热，又要对加热时间及加热温度进行精确控制。为此，要求实验电炉的工作室处于开放状态，以便于样件的迅速放入与取出，保证试样在热场中的停留时间满足试验的设定要求，即实现加热时间的精确控制。但在工作室处于开放的状态下，炉口的散热较大，如果仍然采用传统的外部加热，工作室的温度波动范围大，很难满足某些实验对加热温度精确控制要求。现有的真空加热装置和气氛保护加热装置，虽然能够满足高控温精度的要求，但试样只能随炉升温加热，且只有当炉温降至某一温度时，试样才可以从加热装置中取出，在对加热时间的控制上，无法严格满足等温退火、等温回火、等温冷却、时效处理等方面的实验要求，因为升、降温过程温度是连续变化的，很难将该过程的加热时间换算成实验所要求的等温加热时间或保温时间。[0003]金属材料热处理技术是现代制造业中不可或缺的关键技术，而传统热处理领域的未来发展方向是精确热处理，因