CN107966018A - 一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；b.启动加热装置内部的等离子体发生器；c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500‑2000摄氏度之间；d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。

Description

一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法
技术领域
本发明属于烧蚀领域，具体涉及一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法。
背景技术
利用热量传递、动量传递、质量传递和化学反应的过程，通过高温加热等方式产生的热能使固体表面熔融、蒸发、升华或分解、产生材料与周围空气之间的化学反应，材料各成分之间的化学反应，材料的流失和剥蚀等，统称为烧蚀。烧蚀以损耗一定质量的材料来耗散外界的气动热，从而能减少外界对物体体内的传热，使物体内部保持所要求的温度。
现有的烧蚀装置，存在着能长时间持继工作的装置，热焓值不高，比如氧乙炔焰；热焓值高的装置，能持继工作的时间很短，比如普通等离子体；即通长时间工作又有高热焓值的烧蚀面积小，比如激光；且操作复杂、可工作环境范围小、可测控的温度区间小的缺点。
申请号为CN201620099496.7，名称为一种高温烧蚀装置的发明专利，公开了一种高温烧蚀装置，包括加热装置、通气管、烧蚀腔、杂料排出口、烧蚀罐、发热件、进料口、控制阀门、支撑装置、烧蚀原料放置罐、出料口、气体净化装置、进料漏斗，所述烧蚀罐固定设有多个加热装置，所述加热装置设有发热件，所述发热件位于烧蚀罐的烧蚀腔内，烧蚀罐下端设有杂料排出口和出料口，所述通气管一端与烧蚀腔连接，另一端与烧蚀原料放置罐底端连接，与现有技术相比，本发明的有益效果是该新型一种高温烧蚀装置，烧蚀效率高，人工操作强度小，环保效果好，同时将带有大量热能的烧蚀废气进行利用，使烧蚀原料进行初步预热，可以降低烧蚀腔的热能消耗，更加节能。
目前合金钢的烧蚀装置存在着升温过程长，热量不集中的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，实现了高温快速有效的进行烧蚀的目的。
为了达到上述技术效果，本发明采用了以下技术方案：
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于工作步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱、烧蚀样品固定器、层流等离子射道、层流等离子发生器、测温仪、移动平台和行车机构，所述真空舱内部一侧设置有移动平台和行车机构，所述移动平台用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器上，所述移动平台与行车机构相连接，所述层流等离子射道的入口与层流等离子发生器相连，所述层流等离子射道的出口与样品固定器相连，所述真空舱内设置有测温仪。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备还包括：真空泵组、工作气体舱和水冷机组，所述真空泵组设置在真空舱的一侧与真空舱相连，所述工作气体舱和水冷机组设置在真空舱的另一侧，所述工作气体舱与真空舱相连，所述水冷机组与工作气体舱相连。
所述真空泵组由机械泵与罗茨泵组成，其最低的工作压力为50Pa。
所述工作气体舱的最大送气量为200slpm。
所述工作气体舱内的气体为：氩气或者氮气。
所述层流等离子发生器的最大功率为200KW。
所述测温仪为双色红外测温仪。
本发明带来的有益效果有：
1. 本发明涉及到的设备所采用的工作气体舱室可以在真空或是非真空环境下工作，特别是在真空环境下可满足一些航空航天的环境要求。
2. 本发明所产生的层等离子束具有高热焓值，在不同环境下均能正常保持
3. 本发明可通过调节移动平台或是行走机构的位置以及层流等离子束的工率大小来调节所需要的工作温度区间或是烧蚀面积。
4.本发明涉及到的控制方法对于整个工作过程中温度控制和测量步骤操作简便，增加了控制精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图标记
1.真空泵组、2.真空舱、3.烧蚀样品固定器、4.层流等离子射道、5.层流等离子发生器、6.测温仪、7.工作气体舱、8.水冷机组、9.移动平台、10.行车机构。
具体实施方式
实施例8
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
实施例2
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱、烧蚀样品固定器、层流等离子射道、层流等离子发生器、测温仪、移动平台和行车机构，所述真空舱内部一侧设置有移动平台和行车机构，所述移动平台用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器上，所述移动平台与行车机构相连接，所述层流等离子射道的入口与层流等离子发生器相连，所述层流等离子射道的出口与样品固定器相连，所述真空舱内设置有测温仪。
实施例3
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱、烧蚀样品固定器、层流等离子射道、层流等离子发生器、测温仪、移动平台和行车机构，所述真空舱内部一侧设置有移动平台和行车机构，所述移动平台用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器上，所述移动平台与行车机构相连接，所述层流等离子射道的入口与层流等离子发生器相连，所述层流等离子射道的出口与样品固定器相连，所述真空舱内设置有测温仪。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备还包括：真空泵组、工作气体舱和水冷机组，所述真空泵组设置在真空舱的一侧与真空舱相连，所述工作气体舱和水冷机组设置在真空舱的另一侧，所述工作气体舱与真空舱相连，所述水冷机组与工作气体舱相连。
实施例4
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱、烧蚀样品固定器、层流等离子射道、层流等离子发生器、测温仪、移动平台和行车机构，所述真空舱内部一侧设置有移动平台和行车机构，所述移动平台用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器上，所述移动平台与行车机构相连接，所述层流等离子射道的入口与层流等离子发生器相连，所述层流等离子射道的出口与样品固定器相连，所述真空舱内设置有测温仪。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备还包括：真空泵组、工作气体舱和水冷机组，所述真空泵组设置在真空舱的一侧与真空舱相连，所述工作气体舱和水冷机组设置在真空舱的另一侧，所述工作气体舱与真空舱相连，所述水冷机组与工作气体舱相连。
所述真空泵组由由机械泵与罗茨泵组成，其最低的工作压力为50Pa。
实施例5
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱、烧蚀样品固定器、层流等离子射道、层流等离子发生器、测温仪、移动平台和行车机构，所述真空舱内部一侧设置有移动平台和行车机构，所述移动平台用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器上，所述移动平台与行车机构相连接，所述层流等离子射道的入口与层流等离子发生器相连，所述层流等离子射道的出口与样品固定器相连，所述真空舱内设置有测温仪。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备还包括：真空泵组、工作气体舱和水冷机组，所述真空泵组设置在真空舱的一侧与真空舱相连，所述工作气体舱和水冷机组设置在真空舱的另一侧，所述工作气体舱与真空舱相连，所述水冷机组与工作气体舱相连。
所述真空泵组由由机械泵与罗茨泵组成，其最低的工作压力为50Pa。
所述工作气体舱的最大送气量为200slpm。
实施例6
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱、烧蚀样品固定器、层流等离子射道、层流等离子发生器、测温仪、移动平台和行车机构，所述真空舱内部一侧设置有移动平台和行车机构，所述移动平台用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器上，所述移动平台与行车机构相连接，所述层流等离子射道的入口与层流等离子发生器相连，所述层流等离子射道的出口与样品固定器相连，所述真空舱内设置有测温仪。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备还包括：真空泵组、工作气体舱和水冷机组，所述真空泵组设置在真空舱的一侧与真空舱相连，所述工作气体舱和水冷机组设置在真空舱的另一侧，所述工作气体舱与真空舱相连，所述水冷机组与工作气体舱相连。
所述真空泵组由由机械泵与罗茨泵组成，其最低的工作压力为50Pa。
所述工作气体舱的最大送气量为200slpm。
所述工作气体舱内的气体为：氩气或者氮气。
实施例7
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱、烧蚀样品固定器、层流等离子射道、层流等离子发生器、测温仪、移动平台和行车机构，所述真空舱内部一侧设置有移动平台和行车机构，所述移动平台用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器上，所述移动平台与行车机构相连接，所述层流等离子射道的入口与层流等离子发生器相连，所述层流等离子射道的出口与样品固定器相连，所述真空舱内设置有测温仪。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备还包括：真空泵组、工作气体舱和水冷机组，所述真空泵组设置在真空舱的一侧与真空舱相连，所述工作气体舱和水冷机组设置在真空舱的另一侧，所述工作气体舱与真空舱相连，所述水冷机组与工作气体舱相连。
所述真空泵组由由机械泵与罗茨泵组成，其最低的工作压力为50Pa。
所述工作气体舱的最大送气量为200slpm。
所述工作气体舱内的气体为：氩气或者氮气。
所述层流等离子发生器的最大功率为200KW。
实施例8
一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱、烧蚀样品固定器、层流等离子射道、层流等离子发生器、测温仪、移动平台和行车机构，所述真空舱内部一侧设置有移动平台和行车机构，所述移动平台用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器上，所述移动平台与行车机构相连接，所述层流等离子射道的入口与层流等离子发生器相连，所述层流等离子射道的出口与样品固定器相连，所述真空舱内设置有测温仪。
所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备还包括：真空泵组、工作气体舱和水冷机组，所述真空泵组设置在真空舱的一侧与真空舱相连，所述工作气体舱和水冷机组设置在真空舱的另一侧，所述工作气体舱与真空舱相连，所述水冷机组与工作气体舱相连。
所述真空泵组由由机械泵与罗茨泵组成，其最低的工作压力为50Pa。
所述工作气体舱的最大送气量为200slpm。
所述工作气体舱内的气体为：氩气或者氮气。
所述层流等离子发生器的最大功率为200KW。
所述测温仪为双色红外测温仪。

Claims (8)

1.一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法，其特征在于控制步骤如下：
a.启动设备，首先启动电加热层进行预热，从而提高烧蚀炉的温度；
b.启动加热装置内部的等离子体发生器；
c.对步骤c中启动的等离子体发生器进行温度的调节，调整温度到1500-2000摄氏度之间；
d.根据被烧蚀的物体对步骤c中的等离子体发生器的温度进行更进一步地调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于包括：真空舱（2）、烧蚀样品固定器（3）、层流等离子射道（4）、层流等离子发生器（5）、测温仪（6）、移动平台（9）和行车机构（10），所述真空舱（2）内部一侧设置有移动平台（9）和行车机构（10），所述移动平台（9）用于将被烧蚀的产品移动到样品固定器（3）上，所述移动平台（9）与行车机构（10）相连接，所述层流等离子射道（4）的入口与层流等离子发生器（5）相连，所述层流等离子射道（4）的出口与样品固定器（3）相连，所述真空舱（2）内设置有测温仪（6）。
3.根据权利要求2所述一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备其特征在于所述基于层流等离子的高热烧蚀设备还包括：真空泵组（1）、工作气体舱（7）和水冷机组（8），所述真空泵组（1）设置在真空舱（2）的一侧与真空舱相连，所述工作气体舱（7）和水冷机组（8）设置在真空舱（2）的另一侧，所述工作气体舱（7）与真空舱（2）相连，所述水冷机组（8）与工作气体舱（7）相连。
4.根据权利要求3所述一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备，其特征在于：所述真空泵组（1）由机械泵与罗茨泵组成，其最低的工作压力为50Pa。
5.根据权利要求3所述一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备，其特征在于：所述工作气体舱（7）的最大送气量为200slpm。
6.根据权利要求3所述一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备，其特征在于：所述工作气体舱（7）内的气体为：氩气或者氮气。
7.根据权利要求2所述一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备，其特征在于：所述层流等离子发生器（5）的最大功率为200KW。
8.根据权利要求2所述一种基于高热烧蚀设备的层流等离子体发生器的控制方法所涉及到的烧蚀设备，其特征在于：所述测温仪（6）为双色红外测温仪。
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