CN108642259A - 一种悬挂式热处理炉内工件温度测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种悬挂式热处理炉内工件温度测试方法，通过在待测工件上布置温度传感器，实现对待测工件的测试，本发明解决了在生产过程中工件在悬挂式热处理炉内的温度测量困难这一难题，为准确判断悬挂式热处理炉内的工件升温情况，分析和查找产品质量问题提供了经济、高效的新型方法。

Description

一种悬挂式热处理炉内工件温度测试方法和系统

技术领域

本发明涉及工件在线温度跟踪测试技术领域，尤其涉及悬挂式热处理炉内工件升温过程的温度检测方法。

背景技术

热处理炉的炉内工件升温跟踪一般采用黑匣子来进行测量，测试方法采用记录仪与电偶有线连接，记录仪位于保温水箱中随工件在炉内移动。悬挂式热处理炉是一种新型的连续式热处理炉，与普通热处理炉相比炉体更长，通常6米到30米，甚至更长；另一个结构特点是炉膛空间更窄，传动机构在炉体上方，工件悬挂于台架上由传动机构带动穿越炉膛。由于悬挂式热处理炉的结构特点，导致传统测试方法无法直接使用，需重新设计测试装置，增加测试成本。

目前，悬挂式热处理炉的温度敏感性高，工件在炉内是否达到热处理工艺要求对产品质量有直接影响，故各单位也越来越重视对炉内工件实际升温过程的检测，如申请号为201510315690.4，专利名称为《全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置》的公开文献，其公开了一种全程跟踪测试悬挂式热处理炉温度均匀性的装置，及将该种装置放入到热处理炉内，通过该装置测量炉内温度均匀性，此装置在炉膛内部存在一定的危险性，且只能检测炉内温度均匀性，未能对炉内工件的升温过程进行检测，且制作整个装置时间较长，测试成本高。因此，现有的悬挂式热处理炉内工件测试方法测试成本高，需要制作相应的测试装置，有的甚至会直接影响到正常生产的节奏，无法测试正常生产时炉内工件的升温过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种减少测试的准备时间、降低测试成本、提高测试效率的悬挂式热处理炉内的工件升温过程测试方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种悬挂式热处理炉内工件温度测试方法，包括以下步骤：

1)确定待测工件上各测点位置，并对各测点进行编号；

2)将待测工件悬挂至上料台架，并在每个测点位置安装温度传感器，同时对温度传感器编号；

3)将全部温度传感器的线束扎成一捆，从鱼鳞板上的孔中穿过，延伸至上料台架，之后使用耐火材料填充孔；

4)将温度记录设备安装上料台架上，并将线束与温度记录设备连接；

5)打开温度记录设备，根据温度记录设备所显示的各通道数据值，判断各测点连接是否正常；

6)当各测点数据值显示均正常，则将记录仪调至自动记录状态，准备记录数据，并使用耐火材料对温度记录设备进行包裹；当存在某一测点或多个测点数据显示不正常时，对该测点链接情况进行排查，找出异常原因，待解决异常后返回至5)；

7)将上料台架及待测工件放入悬挂式热处理炉内，并启动悬挂式热处理炉；

8)待测工件出炉后，断开温度记录设备和温度传感器的连接，导出温度记录设备记录的测试数据，对测试数据进行汇总整理，完成悬挂式热处理炉内待测工件的温度跟踪测试。

所述1)中，测点位置设有三个，分别位于待测工件上、中、下三部分，每个测点位置均布置有采集待测工件中心、待测工件表面、以及距离待测工件设定间距位置温度的温度传感器。

所述3)中的孔为拆除上料台架上其中一个待测工件后预留的孔。

一种执行如所述悬挂式热处理炉内工件温度测试方法的测试系统，悬挂式热处理炉内设有上料台架，所述上料台架下方悬挂有待测工件，所述待测工件表面、内部和距离待测工件设定间距处均安装有温度传感器，所述温度传感器输出信号至温度记录设备，所述温度记录设备固定在上料台架上，且温度记录设备外包裹有耐火材料。

沿所述待测工件轴线设有轴线孔，所述待测工件表面设有钻孔，待测工件表面的温度传感器固定在钻孔内，待测工件内部的温度传感器固定在轴线孔内，距离待测工件设定间距的温度传感器固定在悬挂式热处理炉内，设定间距为25-35mm。

所述待测工件设有上、中、下三部分测点，每个测点均设有采集待测工件表面、内部和距离待测工件设定间距的温度传感器。

所述温度传感器为铠装热电偶，所述温度记录设备为多通道温度记录仪。

所述温度传感器的线束扎成一捆，并通过鱼鳞板上的孔连接至温度记录设备。

所述孔内填充有耐火材料。

本发明在拖偶法的基础上，结合悬挂式热处理炉结构特性开发出的新型测试方法，有效的解决了传统测试方法的缺点，并在申请人公司的热处理炉进行了验证，验证结果表明该种方法是有效可行的。解决了在生产过程中工件在悬挂式热处理炉内的温度测量困难这一难题，为准确判断悬挂式热处理炉内的工件升温情况，分析和查找产品质量问题提供了经济、高效的新型方法。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为悬挂式热处理炉内工件温度测试方法流程图；

图2为悬挂式热处理炉内台架结构示意图；

图3为悬挂式热处理炉内工件温度测试系统示意图；

图4为图3侧视图。

图中标记如下：1、上料台架；2、鱼鳞板；3、待测工件；4、销；5、多通道温度记录仪；6、线束。

具体实施方式

该悬挂式热处理炉结构形式如图2所示，悬挂的上料台架1是随工件在炉顶移动的，炉体内设有与空气隔离的鱼鳞板2，待测工件3需要在炉中进行热处理，销4用于将待测工件3固定在上料台架1上。

该测试方法用于测试工件在热处理炉中的升温过程，测试方法包括如下步骤：提供测试工件，在测试工件测点位置进行开孔作业，根据现场需求设计各测点的位置及深度，并对各测点进行编号，将其悬挂于中间挂钩上；使用铠装热电偶连接各测点并对电偶编号，将左侧台架与挂钩的连接销4拆除，预留出鱼鳞板2上连接孔位置，将热电偶通过鱼鳞板2上连接孔位置引出至上层台架位置，并对鱼鳞板2连接孔使用耐火纤维填充，确保炉顶密封，将引出的热电偶连接至温度记录仪的对应编号通道，温度记录仪安放在上层台架卡槽处，并使用耐火材料保护。以实现在正常生产时跟踪测量炉内工件的升温过程。

工件上测点个数不少于12点。

如图1所示，本发明专利的一种悬挂式热处理炉内工件温度跟踪测试方法按以下步骤进行操作：

步骤S1,在测试前做好相关设备的准备，对现场热处理炉进行考察，结合现场所具备的条件，拟定初步测试方案，准备测试所用的铠装热电偶、多通道温度记录仪5，等配套工具。

步骤S2，准备测试所需的工件，并按照需求确定待测工件3上各测点位置，测点分布一般为上、中、下三部分，工件各部位分别测量表面、中心、对应位置炉气温度。中心位置在轴线处开孔，孔深度为到上部中心线的距离；表面测点，位于侧面距离工件外表20mm处，孔深至中心面即可；炉气温度测点，布置与工件表面前方30mm处，固定电偶即可。并对各测点进行编号。

步骤S3，将各测点编号完毕后的待测工件3悬挂至上料台架1，对准备好的铠装热电偶进行编号(头尾编号相同)，编号完毕后，以测点号与电偶号一一对应的方式安装好热电偶，确保电偶完全伸入至测点中，固定电偶，将安装完成后的电偶扎成一捆。

步骤S4，拆除左侧工件挂钩，将以捆扎好的热电偶束从台架鱼鳞板2孔中穿过，延伸至上料台架1卡槽处，对鱼鳞板2孔进行处理，使用耐火材料填充，以确保炉体密封性。

步骤S5，安装多通道温度记录仪5，将记录仪固定在上料台架1上部卡槽处，将带有编号的热电偶连接到记录仪对应编号的数据通道接口处。检查接口，确保连接牢固。

步骤S6，打开温度数据记录仪，根据记录仪所显示的各通道数据值，判断各测点连接是否正常，是否正常可以通过观察是否当前正确的温度，在通过点加热方式判断接线是否异常，测点编号和传感器编号是否对应一致等。

步骤S7，当各测点数据值显示均正常，则将记录仪调至自动记录状态，准备记录数据，并使用耐火材料对记录仪进行包裹，防止炉顶温度过高对记录仪造成损坏，从而影响测试结果。

步骤S8，当存在某一通道数据显示不正常时，对该通道链接情况进行排查，找出异常原因，待解决异常后返回至步骤S1206。

步骤S9，将安完毕的待测工件3进行入炉操作，开始测量待测工件3在炉内的温度情况。

步骤S10，待测工件3出炉后，断开电偶与记录仪的链接，导出测试数据，对测试数据进行汇总整理，完成悬挂式热处理炉内工件温度跟踪测试。

图3、4，为测试安装示意图，其中多通道温度记录仪5固定在台架卡槽处，热电偶束使用金属丝固定在台架上，或通过金属丝悬空固定在距离待测工件3设定位置处，防止其在炉内前进时剐蹭到炉壁。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种悬挂式热处理炉内工件温度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定待测工件上各测点位置，并对各测点进行编号；

2)将待测工件悬挂至上料台架，并在每个测点位置安装温度传感器，同时对温度传感器编号；

3)将全部温度传感器的线束扎成一捆，从鱼鳞板上的孔中穿过，延伸至上料台架，之后使用耐火材料填充孔；

4)将温度记录设备安装上料台架上，并将线束与温度记录设备连接；

5)打开温度记录设备，根据温度记录设备所显示的各通道数据值，判断各测点连接是否正常；

6)当各测点数据值显示均正常，则将记录仪调至自动记录状态，准备记录数据，并使用耐火材料对温度记录设备进行包裹；当存在某一测点或多个测点数据显示不正常时，对该测点链接情况进行排查，找出异常原因，待解决异常后返回至5)；

7)将上料台架及待测工件放入悬挂式热处理炉内，并启动悬挂式热处理炉；

8)待测工件出炉后，断开温度记录设备和温度传感器的连接，导出温度记录设备记录的测试数据，对测试数据进行汇总整理，完成悬挂式热处理炉内待测工件的温度跟踪测试。

2.根据权利要求1所述的悬挂式热处理炉内工件温度测试方法，其特征在于：所述1)中，测点位置设有三个，分别位于待测工件上、中、下三部分，每个测点位置均布置有采集待测工件中心、待测工件表面、以及距离待测工件设定间距位置温度的温度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的悬挂式热处理炉内工件温度测试方法，其特征在于：所述3)中的孔为拆除上料台架上其中一个待测工件后预留的孔。

4.一种执行如权利要求1-3所述悬挂式热处理炉内工件温度测试方法的测试系统，悬挂式热处理炉内设有上料台架，所述上料台架下方悬挂有待测工件，其特征在于：所述待测工件表面、内部和距离待测工件设定间距处均安装有温度传感器，所述温度传感器输出信号至温度记录设备，所述温度记录设备固定在上料台架上，且温度记录设备外包裹有耐火材料。

5.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于：沿所述待测工件轴线设有轴线孔，所述待测工件表面设有钻孔，待测工件表面的温度传感器固定在钻孔内，待测工件内部的温度传感器固定在轴线孔内，距离待测工件设定间距的温度传感器固定在悬挂式热处理炉内，设定间距为25-35mm。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于：所述待测工件设有上、中、下三部分测点，每个测点均设有采集待测工件表面、内部和距离待测工件设定间距的温度传感器。

7.根据权利要求4、5或6所述的测试系统，其特征在于：所述温度传感器为铠装热电偶，所述温度记录设备为多通道温度记录仪。

8.根据权利要求7所述的测试系统，其特征在于：所述温度传感器的线束扎成一捆，并通过鱼鳞板上的孔连接至温度记录设备。

9.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于：所述孔内填充有耐火材料。