基於多區溫度控制的溫度均衡的電加熱爐的製作方法

2023-07-05 05:32:51 2

本發明屬於電加熱爐領域,具體涉及一種基於多區溫度控制的溫度均衡的電加熱爐。

背景技術：

電加熱爐是一種靠通電加熱而升溫的常用加熱設備，一般採用簡單的通斷式開關來控制溫度。然而，由於爐腔內只有一個溫度傳感器，對溫度變化的反應就比較慢。此外，加熱元件很少採用多段式，而是採用單段式，該方式下加熱元件要麼處於通電升溫的狀態，要麼處於斷電降溫的狀態，再加上電加熱爐溫度擴散滯後性的特點，因此，很難保證爐腔內溫度的均勻性，也很難適應那些對於加熱工藝所要求的溫度能夠快速、準確進行調節、且溫度場較均勻的場合，如對鋁合金進行熱處理時，很可能會因為溫度不均勻或大的溫度波動而使得鋁合金產生過熱或過燒，造成廢品。所以，有必要開發新的溫度均勻性更好的電加熱爐。

技術實現要素：

本發明為了解決傳統電加熱爐在加熱過程中爐腔內溫度不均勻的問題，提供一種基於多區溫度控制的溫度均衡的電加熱爐。

基於多區溫度控制的溫度均衡的電加熱爐，它包括後區電加熱絲、中區電加熱絲、前區電加熱絲、保溫填充物、爐壁、轉軸、爐口、爐門、爐腔、爐膛、前區熱電偶、中區熱電偶、後區熱電偶、溫度調節器。

所述的爐膛安裝在所述的爐壁的內部，所述的爐膛和所述的爐壁之間填充所述的保溫填充物，在所述的爐膛和所述的爐壁的右側開有所述的爐口，所述的爐口的右側安裝所述的爐門，所述的後區電加熱絲、中區電加熱絲和前區電加熱絲均安裝在所述的爐膛的預留孔內、並採用上下加熱的方式加熱，所述的前區熱電偶的工作端位於所述的爐腔的前區中心，所述的中區熱電偶的工作端位於所述的爐腔的中區中心，所述的後區熱電偶的工作端位於所述的爐腔的後區中心，所述的前區熱電偶、中區熱電偶和後區熱電偶的自由端均固定在所述的爐壁和所述的爐膛的後側。

它還包括可升降託板裝置，所述的可升降託板裝置安放在所述的爐膛下部的內側，以便使試樣更好的接近所述的熱電偶。

所述的溫度調節器，它還包括熱電偶信號調理單元、A/D轉換單元、計算機、輸出隔離模塊、可控矽控制器、交流電源、報警裝置。

所述的前區熱電偶、中區熱電偶和後區熱電偶的信號輸出端與所述的熱電偶信號調理單元的信號輸入端電連接，所述的熱電偶信號調理單元的信號輸出端與所述的A/D轉換單元的信號輸入端電連接，所述的A/D轉換單元的信號輸出端與所述的計算機的信號輸入端電連接，所述的計算機的第一信號輸出端與所述的報警裝置的信號輸入端電連接，所述的計算機的第二信號輸出端與所述的輸出隔離模塊的信號輸入端電連接，所述的輸出隔離模塊的信號輸出端與所述的可控矽控制器的信號輸入端電連接，所述的交流電源的電壓輸出端與所述的可控矽控制器的電壓輸入端電連接，所述的可控矽控制器的第一電壓輸出端與所述的後區電加熱絲電連接，所述的可控矽控制器的第二電壓輸出端與所述的中區電加熱絲電連接，所述的可控矽控制器的第二電壓輸出端與所述的前區電加熱絲電連接。

優選的：所述的爐門通過所述的轉軸固定在所述的爐壁上，並採用側式開門。

優選的：所述的保溫填充物為玻璃纖維，所述的前區熱電偶、中區熱電偶、後區熱電偶均為K型熱電偶。

優選的：所述的後區電加熱絲、中區電加熱絲、前區電加熱絲的額定加熱功率均為4kW。

本發明的優點：依據上述發明內容，前區電加熱絲、中區電加熱絲、後區電加熱絲可根據對應的前區熱電偶、中區熱電偶和後區熱電偶的實時測溫結果，分別單獨控制加熱，調節爐腔內的溫度，消除了爐腔內溫度的過衝和大的波動，保證爐腔內溫度的均勻性在±4℃以內。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種基於多區溫度控制的溫度均衡的電加熱爐的構成示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的一種基於多區溫度控制的溫度均衡的電加熱爐，它包括後區電加熱絲1、中區電加熱絲2、前區電加熱絲3、保溫填充物4、爐壁5、轉軸6、爐口7、爐門8、爐腔9、爐膛10、前區熱電偶12、中區熱電偶13、後區熱電偶14、溫度調節器15。

具體實施方式二：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一的不同在於，所述的爐膛10安裝在所述的爐壁5的內部，所述的爐膛10和所述的爐壁5之間填充所述的保溫填充物4，在所述的爐膛10和所述的爐壁5的右側開有所述的爐口7，所述的爐口7的右側安裝所述的爐門8，所述的後區電加熱絲1、中區電加熱絲2和前區電加熱絲3均安裝在所述的爐膛10的預留孔內、並採用上下加熱的方式加熱，所述的前區熱電偶12的工作端位於所述的爐腔9的前區中心，所述的中區熱電偶13的工作端位於所述的爐腔9的中區中心，所述的後區熱電偶14的工作端位於所述的爐腔9的後區中心，所述的前區熱電偶12、中區熱電偶13和後區熱電偶14的自由端均固定在所述的爐壁5和所述的爐膛10的後側。其他與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一或二的不同在於，所述的爐門8通過所述的轉軸6固定在所述的爐壁5上，並採用側式開門。其他與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：結合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至三之一的不同在於，一種基於多區溫度控制的溫度均衡的電加熱爐，它還包括可升降託板裝置11，所述的可升降託板裝置11安放在所述的爐膛10下部的內側，以便使試樣更好的接近所述的熱電偶。其他與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：結合圖1說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一至四之一的不同在於，所述的溫度調節器15，它還包括熱電偶信號調理單元151、A/D轉換單元152、計算機153、輸出隔離模塊154、可控矽控制器155、交流電源156、報警裝置157。其他與具體實施方式一至四之一相同。

具體實施方式六：結合圖1說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一至五之一的不同在於，所述的前區熱電偶12、中區熱電偶13和後區熱電偶14的信號輸出端與所述的熱電偶信號調理單元151的信號輸入端電連接，所述的熱電偶信號調理單元151的信號輸出端與所述的A/D轉換單元152的信號輸入端電連接，所述的A/D轉換單元152的信號輸出端與所述的計算機153的信號輸入端電連接，所述的計算機153的第一信號輸出端與所述的報警裝置157的信號輸入端電連接，所述的計算機153的第二信號輸出端與所述的輸出隔離模塊154的信號輸入端電連接，所述的輸出隔離模塊154的信號輸出端與所述的可控矽控制器155的信號輸入端電連接，所述的交流電源156的電壓輸出端與所述的可控矽控制器155的電壓輸入端電連接，所述的可控矽控制器155的第一電壓輸出端與所述的後區電加熱絲1電連接，所述的可控矽控制器155的第二電壓輸出端與所述的中區電加熱絲2電連接，所述的可控矽控制器155的第二電壓輸出端與所述的前區電加熱絲3電連接。其他與具體實施方式一至五之一相同。

具體實施方式七：結合圖1說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一至六之一的不同在於，所述的保溫填充物4為玻璃纖維，所述的前區熱電偶12、中區熱電偶13、後區熱電偶14均為K型熱電偶。其他與具體實施方式一至六之一相同。

具體實施方式八：結合圖1說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一至七之一的不同在於，所述的後區電加熱絲1、中區電加熱絲2、前區電加熱絲3的額定加熱功率均為4kW。其他與具體實施方式一至七之一相同。

本實施方式中，經測試，當在200~900℃範圍內進行加熱時，爐腔內的溫度均勻性高於±4℃，具有較好的溫度均勻性。