CN105182877A - 一种双氧探头的碳势控制系统及使用方法 - Google Patents

一种双氧探头的碳势控制系统及使用方法 Download PDF

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邱东旭
高福
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/048—Monitoring; Safety

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Abstract

一种双氧探头的碳势控制系统及使用方法，结构为：在炉体内插入有控制氧探头和监视氧探头，控制氧探头和监视氧探头的顶端分别通过屏蔽导线连接在比较器的两个信号输入端上，比较器的信号输出端连接在碳势控制器的信号输入端。本发明通过上述系统和方法，确保系统控制的准确性和可靠性，避免了生产过程中因为氧探头故障而造成的中途停产，保证了产品质量和生产进度，同时不需要使用气体分析仪，节约了制造成本，解决了现有技术中存在的发生故障时不能及时检测、信号失真、准确性低进而影响产品质量的技术问题。

Description

一种双氧探头的碳势控制系统及使用方法
技术领域
本发明涉及一种碳势控制系统及使用方法，尤其是一种双氧探头的碳势控制系统及使用方法。
背景技术
现阶段在渗碳炉、氮基气氛保护炉、多用途炉等需要进行碳势控制的热处理设备，普遍采用1支氧探头连接1块碳势控制器，对炉内的气氛进行控制。这种控制方式，如果氧探头发生故障将造成采集的信号失真，控制不准确，进而影响产品质量。
部分设备在使用1支氧探头连接1块碳势控制器，对炉内的气氛进行控制的同时，配备了气体分析仪器作为辅助监视系统，可以发现氧探头的故障。但是由于气体分析仪价格昂贵，气体分析仪对环境要求又比较严格，并且发现氧探头故障后无法及时将气体分析仪切换为主控系统，因此对提高设备的安全性、控制的准确性帮助不大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明创造提供了种双氧探头的碳势控制系统及使用方法，在系统中设置有一个控制氧探头和一个监视探头，将数据先传输到比较器中，通过比较器将输入值与预定值进行比较，如果比较发现有故障，则输出报警信号，如果比较没有故障则输出检测信号到碳势控制器。解决了现有技术中存在的发生故障时不能及时检测、信号失真、准确性低进而影响产品质量的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双氧探头的碳势控制系统，其特征在于：在炉体内插入有控制氧探头和监视氧探头，控制氧探头和监视氧探头的顶端分别通过屏蔽导线连接在比较器的两个信号输入端上，比较器的信号输出端连接在碳势控制器的信号输入端。
所述的控制氧探头和监视氧探头为标准氧探头，且控制氧探头和监视氧探头插入到炉体内的深度相等。
一种双氧探头的碳势控制系统的使用方法，其特征在于：
1）、安装控制氧探头和监视氧探头，保证控制氧探头和监视氧探头插入到炉体内的深度相等，同时避免探头的磕碰和损伤；
2）、将比较器的输入接点IN4.2和控制氧探头连接,输入接点IN4.1和监视氧探头连接；
3）、当碳势控制氧探头工作正常时，比较器通过一对输出接点OUT4.1将控制氧探头采集到的信号输出给碳势控制器的输入接点IN5.1；同时比较器将输入接点IN4.1和输入接点IN4.2采集到的信号送入比较器的运算器进行比较，如果差的绝对值大于规定值，则通过OUT4.2输出报警信号，提醒操作者检修、更换氧探头；
4）、比较器将输入接点IN4.2采集到的信号和前一次输入接点IN4.2采集到的信号进行比较，如果两次信号差的绝对值大于50MV，则通过OUT4.2输出报警信号，提醒操作者检修更换控制氧探头,并在输出报警信号的同时，将输入接点IN4.1采集到的信号通过输出接点OUT4.1输出给碳势控制器的输入接点IN5.1作为控制信号。
步骤3）中所述的规定值为±6MV。
所述的比较器的输入接点IN4.2两次信号采集时间间隔为2S。
所述的碳势控制器将输入接点IN5.1输入的信号和工艺设定值进行比较，自动调节输出信号OUT5.1的有无，进而实现对热处理炉体碳势的自动调节。
本发明创造的有益效果在于：，本发明创造提供了种双氧探头的碳势控制系统及使用方法，在系统中设置有一个控制氧探头和一个监视探头，将数据先传输到比较器中，通过比较器将输入值与预定值进行比较，如果比较发现有故障，则输出报警信号，如果比较没有故障则输出检测信号到碳式控制器。本发明通过上述系统和方法，确保系统控制的准确性和可靠性，避免了生产过程中因为氧探头故障而造成的中途停产，保证了产品质量和生产进度，同时不需要使用气体分析仪，节约了制造成本，解决了现有技术中存在的发生故障时不能及时检测、信号失真、准确性低进而影响产品质量的技术问题。
附图说明
图1：为本发明创造的系统图。
具体实施方式
如图1所示的一种双氧探头的碳势控制系统，其结构为：在炉体1内插入有控制氧探头2和监视氧探头3，控制氧探头2和监视氧探头3的顶端分别通过屏蔽导线连接在比较器4的两个信号输入端上，比较器4的信号输出端连接在碳势控制器5的信号输入端。
所述的控制氧探头2和监视氧探头3为标准氧探头，市场上常见的SLCS-VA700、OVSE-800、碳王、PE等型号均能满足要求，且控制氧探头2和监视氧探头3插入到炉体1内的深度相等。所述的比较器4可以采用小型的PLC，也可以采用具有逻辑判断及运算功能的其他程序控制器。
一种双氧探头的碳势控制系统的使用方法，其步骤为：
1、安装控制氧探头2和监视氧探头3，保证控制氧探头2和监视氧探头3插入到炉体1内的深度相等，同时避免探头的磕碰和损伤。
2、将比较器4的输入接点IN4.2和控制氧探头2连接,输入接点IN4.1和监视氧探头3连接。
3、当碳势控制氧探头2工作正常时，比较器4通过一对输出接点OUT4.1将控制氧探头2采集到的信号输出给碳势控制器5的输入接点IN5.1；同时比较器4将输入接点IN4.1和输入接点IN4.2采集到的信号送入比较器4的运算器进行比较，如果差的绝对值大于规定值（规定值为±6MV），则通过OUT4.2输出报警信号，提醒操作者检修、更换氧探头。其判断原因是：标准氧探头工作范围内的允许误差不大于±3MV，两个合格的标准氧探头的误差累加后不超过±6MV。
4、比较器4将输入接点IN4.2采集到的信号和前一次输入接点IN4.2采集到的信号进行比较，如果两次信号差的绝对值大于50MV，则通过OUT4.2输出报警信号，提醒操作者检修更换控制氧探头2,并在输出报警信号的同时，将输入接点IN4.1采集到的信号通过输出接点OUT4.1输出给碳势控制器5的输入接点IN5.1作为控制信号。比较器4的输入接点IN4.2两次信号采集时间间隔为2S。因为标准氧探头的信号在2S钟内不会发生太大的变化，其变化量无法超过50MV。氧探头损坏时会出现其测量值瞬间升高或降低的现象，如果2S内氧探头的数值变化达到或者超过50MV，则可以判定氧探头的损坏。
碳势控制器5将输入接点IN5.1输入的信号和工艺设定值进行比较，自动调节输出信号OUT5.1的有无，进而实现对热处理炉体1碳势的自动调节。

Claims (6)

1.一种双氧探头的碳势控制系统，其特征在于：在炉体（1）内插入有控制氧探头（2）和监视氧探头（3），控制氧探头（2）和监视氧探头（3）的顶端分别通过屏蔽导线连接在比较器（4）的两个信号输入端上，比较器（4）的信号输出端连接在碳势控制器（5）的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的一种双氧探头的碳势控制系统，其特征在于：所述的控制氧探头（2）和监视氧探头（3）为标准氧探头，且控制氧探头（2）和监视氧探头（3）插入到炉体（1）内的深度相等。
3.根据权利要求1所述的一种双氧探头的碳势控制系统的使用方法，其特征在于：
1）、安装控制氧探头（2）和监视氧探头（3），保证控制氧探头（2）和监视氧探头（3）插入到炉体（1）内的深度相等，同时避免探头的磕碰和损伤；
2）、将比较器（4）的输入接点IN4.1和监视氧探头（3）连接,输入接点IN4.2和控制氧探头(2）连接；
3）、当碳势控制氧探头（2）工作正常时，比较器（4）通过一对输出接点OUT4.1将控制氧探头(2)采集到的信号输出给碳势控制器（5）的输入接点IN5.1；同时比较器（4）将输入接点IN4.1和输入接点IN4.2采集到的信号送入比较器（4）的运算器进行比较，如果差的绝对值大于规定值，则通过OUT4.2输出报警信号，提醒操作者检修、更换氧探头；
4）、比较器（4）将输入接点IN4.2采集到的信号和前一次输入接点IN4.2采集到的信号进行比较，如果两次信号差的绝对值大于50MV，则通过OUT4.2输出报警信号，提醒操作者检修更换控制氧探头（2）,并在输出报警信号的同时，将输入接点IN4.1采集到的正常信号通过输出接点OUT4.1输出给碳势控制器（5）的输入接点IN5.1作为控制信号。
4.根据权利要求3所述的一种双氧探头的碳势控制系统的使用方法，其特征在于：步骤3）中所述的规定值为±6MV。
5.根据权利要求3所述的一种双氧探头的碳势控制系统的使用方法，其特征在于：所述的比较器（4）的输入接点IN4.2两次信号采集时间间隔为2S。
6.根据权利要求3所述的一种双氧探头的碳势控制系统的使用方法，其特征在于：所述的碳势控制器（5）将输入接点IN5.1输入的信号和工艺设定值进行比较，自动调节输出信号OUT5.1的有无，进而实现对热处理炉体（1）碳势的自动调节。
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