CN116538798B - 一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烧结炉技术领域，公开了一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法，包括：确定模块、检测模块、判断模块、注入模块和控制模块，确定模块用于获取烧结产品的特征信息，根据特征信息确定超高温真空烧结炉的氧气需求量，检测模块用于检测超高温真空烧结炉的数据信息，判断模块用于根据实际氧含量与氧气需求量之间的关系判断是否需要向超高温真空烧结炉内注入空气或氮气，注入模块用于向超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气，控制模块用于对检测模块、判断模块和注入模块进行管理和控制。本发明可以解决无法对超高温真空烧结炉的气氛进行精准控制的技术问题，既减少了气体的浪费，又提高了烧结产品的最终性能。

Description

一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法

技术领域

本发明涉及烧结炉技术领域，特别是涉及一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法。

背景技术

烧结炉是一种在高温下，使陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体的炉具，行业中，将烧结炉分为高温真空烧结炉、超高温真空烧结炉，通常，烧结温度达到1000℃，为高温真空烧结炉，达到1900℃，为超高温真空烧结炉。对于不同的烧结原材料，超高温真空烧结炉需要满足其特定的气氛条件，炉内气氛的好坏直接影响产品的最终性能。

当前超高温真空烧结炉在工作过程中，对超高温真空烧结炉内的气氛调节控制大多是通过工作人员按经验进行修正，由于烧结原材料的不同，所需要的烧结气氛条件也不同，因此这种现有的气氛控制方法误差较大，容易造成气体浪费，增加生产成本，还会直接影响产品的最终性能，因此，现有的气氛控制方法无法实现对超高温真空烧结炉内气氛的精准控制。

因此，如何提供一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法，本发明可以解决现有技术中无法对超高温真空烧结炉的气氛进行精准控制的技术问题，进而提高烧结产品的最终性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统，所述系统包括：

确定模块，用于获取烧结产品的特征信息，并根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的氧气需求量；

检测模块，用于检测所述超高温真空烧结炉的数据信息，所述数据信息包括超高温真空烧结炉的实际氧含量、超高温真空烧结炉的炉体压力、超高温真空烧结炉的烧结温度和超高温真空烧结炉的炉体体积；

判断模块，用于根据所述超高温真空烧结炉的实际氧含量与所述超高温真空烧结炉的氧气需求量之间的关系判断是否需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

注入模块，用于向所述超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气；

控制模块，电连接于所述检测模块、所述判断模块和所述注入模块，且所述控制模块用于对所述检测模块、所述判断模块和所述注入模块进行管理和控制。

在其中一个实施例中，所述判断模块具体用于：

当所述超高温真空烧结炉的实际氧含量小于所述超高温真空烧结炉的氧气需求量时，所述判断模块则判断需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气；

当所述超高温真空烧结炉的实际氧含量大于所述超高温真空烧结炉的氧气需求量时，所述判断模块则判断需要向所述超高温真空烧结炉内注入氮气。

在其中一个实施例中，所述控制模块还包括：

采集单元，用于采集所述超高温真空烧结炉的数据信息；

处理单元，用于根据所述超高温真空烧结炉的数据信息设定所述超高温真空烧结炉内的空气注入量和氮气注入量；

控制单元，用于根据设定的所述空气注入量和所述氮气注入量控制所述注入模块向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

在所述处理单元中，所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉的炉体压力、所述超高温真空烧结炉的烧结温度和所述超高温真空烧结炉的炉体体积计算所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量。

在其中一个实施例中，在所述处理单元中，所述处理单元根据下式计算所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量：

；

其中，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量，a为超高温真空烧结炉的炉体压力，b为超高温真空烧结炉的炉体体积，m为超高温真空烧结炉内混合气体的摩尔质量，N为阿伏伽德罗常数，t为超高温真空烧结炉的烧结温度。

在其中一个实施例中，所述处理单元具体用于：

在所述处理单元中，当需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气时，所述处理单元根据所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量、所述超高温真空烧结炉的实际氧含量和所述超高温真空烧结炉的氧气需求量设定所述空气注入量。

在其中一个实施例中，在所述处理单元中，所述处理单元根据下式设定所述空气注入量：

；

其中，O为空气注入量，P为超高温真空烧结炉的氧气需求量，Q为超高温真空烧结炉的实际氧含量，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量。

在其中一个实施例中，所述处理单元具体用于：

当需要向所述超高温真空烧结炉内注入氮气时，所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量、所述超高温真空烧结炉的实际氧含量和所述超高温真空烧结炉的氧气需求量设定所述氮气注入量。

在其中一个实施例中，在所述处理单元中，所述处理单元根据下式设定所述氮气注入量：

；

其中，W为氮气注入量，Q为超高温真空烧结炉的实际氧含量，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量，P为超高温真空烧结炉的氧气需求量。

在其中一个实施例中，所述检测模块还用于根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A；

所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A与超高温真空烧结炉的炉体压力a之间的炉体压力差值ⅠA-aⅠ对所述氮气注入量进行修正，

所述处理单元用于预设炉体压力差值矩阵G，设定G（G1，G2，G3，G4），其中，G1为第一预设炉体压力差值，G2为第二预设炉体压力差值，G3为第三预设炉体压力差值，G4为第四预设炉体压力差值，且G1＜G2＜G3＜G4；

所述处理单元用于预设氮气注入量修正系数矩阵h，设定h（h1，h2，h3，h4，h5），其中，h1为第一预设氮气注入量修正系数，h2为第二预设氮气注入量修正系数，h3为第三预设氮气注入量修正系数，h4为第四预设氮气注入量修正系数，h5为第五预设氮气注入量修正系数，且0.8＜h1＜h2＜h3＜h4＜h5＜1.2；

所述处理单元还用于根据所述炉体压力差值ⅠA-aⅠ与各预设炉体压力差值之间的关系对所述氮气注入量进行修正：

当ⅠA-aⅠ＜G1时，选定所述第一预设氮气注入量修正系数h1对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h1；

当G1≤ⅠA-aⅠ＜G2时，选定所述第二预设氮气注入量修正系数h2对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h2；

当G2≤ⅠA-aⅠ＜G3时，选定所述第三预设氮气注入量修正系数h3对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h3；

当G3≤ⅠA-aⅠ＜G4时，选定所述第四预设氮气注入量修正系数h4对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h4；

当G4≤ⅠA-aⅠ时，选定所述第五预设氮气注入量修正系数h5对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h5。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制方法，所述方法包括：

获取烧结产品的特征信息，并根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的氧气需求量；

检测所述超高温真空烧结炉的数据信息，所述数据信息包括超高温真空烧结炉的实际氧含量、超高温真空烧结炉的炉体压力、超高温真空烧结炉的烧结温度和超高温真空烧结炉的炉体体积；

根据所述超高温真空烧结炉的实际氧含量与所述超高温真空烧结炉的氧气需求量之间的关系判断是否需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

向所述超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气。

本发明提供了一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法，相较现有技术，具有以下有益效果：

本发明公开了一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统及方法，包括：确定模块、检测模块、判断模块、注入模块和控制模块，确定模块用于获取烧结产品的特征信息，根据特征信息确定超高温真空烧结炉的氧气需求量，检测模块用于检测超高温真空烧结炉的数据信息，判断模块用于根据实际氧含量与氧气需求量之间的关系判断是否需要向超高温真空烧结炉内注入空气或氮气，注入模块用于向超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气，控制模块用于对检测模块、判断模块和注入模块进行管理和控制。本发明可以解决无法对超高温真空烧结炉的气氛进行精准控制的技术问题，既可以减少气体的浪费，又可以提高烧结产品的最终性能。

附图说明

图1示出了本发明实施例中一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中控制模块的功能框图；

图3示出了本发明实施例中一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文是结合附图对本发明的优选的实施例说明。

如图1所示，本发明的实施例公开了一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统，所述系统包括：

确定模块，用于获取烧结产品的特征信息，并根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的氧气需求量；

检测模块，用于检测所述超高温真空烧结炉的数据信息，所述数据信息包括超高温真空烧结炉的实际氧含量、超高温真空烧结炉的炉体压力、超高温真空烧结炉的烧结温度和超高温真空烧结炉的炉体体积；

判断模块，用于根据所述超高温真空烧结炉的实际氧含量与所述超高温真空烧结炉的氧气需求量之间的关系判断是否需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

注入模块，用于向所述超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气；

控制模块，电连接于所述检测模块、所述判断模块和所述注入模块，且所述控制模块用于对所述检测模块、所述判断模块和所述注入模块进行管理和控制。

本实施例中，包括：确定模块、检测模块、判断模块、注入模块和控制模块，确定模块用于获取烧结产品的特征信息，根据特征信息确定超高温真空烧结炉的氧气需求量，其中，烧结产品的特征信息可以是烧结产品的成型参数，如成型硬度、成型厚度、成型体积等，还可以是烧结产品的烧结温度，如低温阶段、中温阶段和高温阶段，烧结产品的成型参数和烧结产品的烧结温度等，都对超高温真空烧结炉的氧气需求量有直接影响，不同的条件，对应的氧气需求量也就不同，因此，根据烧结产品的特征信息确定超高温真空烧结炉的氧气需求量，检测模块用于检测超高温真空烧结炉的数据信息，检测模块可以是氧气检测仪、压力检测仪、温度传感器和体积检测仪，也可以是其他的检测设备，凡是能对超高温真空烧结炉的数据信息进行检测的仪器设备，均落在本发明的保护范围内，判断模块用于根据实际氧含量与氧气需求量之间的关系判断是否需要向超高温真空烧结炉内注入空气或氮气，注入模块用于向超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气，注入模块包括空气注入单元和氮气注入单元，通过空气注入单元向超高温真空烧结炉内实时注入空气，通过氮气注入单元向超高温真空烧结炉内实时注入氮气，控制模块用于对检测模块、判断模块和注入模块进行管理和控制。本发明可以解决无法对超高温真空烧结炉的气氛进行精准控制的技术问题，既可以减少气体的浪费，又可以提高烧结产品的最终性能。

在本申请的一些实施例中，所述判断模块具体用于：

当所述超高温真空烧结炉的实际氧含量小于所述超高温真空烧结炉的氧气需求量时，所述判断模块则判断需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气；

当所述超高温真空烧结炉的实际氧含量大于所述超高温真空烧结炉的氧气需求量时，所述判断模块则判断需要向所述超高温真空烧结炉内注入氮气。

本实施例中，当实际氧含量小于氧气需求量时，此时说明超高温真空烧结炉处于缺氧状态，需要补充氧气，当实际氧含量等于氧气需求量时，此时说明超高温真空烧结炉处于正常工作状态，无需调节超高温真空烧结炉内的气氛环境，当实际氧含量大于氧气需求量时，此时说明超高温真空烧结炉处于富氧状态，氧气量过多，此时需要注入氮气，进而排挤超高温真空烧结炉中的氧气，使得烧结产品在烧结过程中不被氧化。

如图2所示，在本申请的一些实施例中，所述控制模块还包括：

采集单元，用于采集所述超高温真空烧结炉的数据信息；

处理单元，用于根据所述超高温真空烧结炉的数据信息设定所述超高温真空烧结炉内的空气注入量和氮气注入量；

控制单元，用于根据设定的所述空气注入量和所述氮气注入量控制所述注入模块向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

在所述处理单元中，所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉的炉体压力、所述超高温真空烧结炉的烧结温度和所述超高温真空烧结炉的炉体体积计算所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量。

在本申请的一些实施例中，在所述处理单元中，所述处理单元根据下式计算所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量：

；

其中，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量，a为超高温真空烧结炉的炉体压力，b为超高温真空烧结炉的炉体体积，m为超高温真空烧结炉内混合气体的摩尔质量，N为阿伏伽德罗常数，t为超高温真空烧结炉的烧结温度。

本实施例中，处理单元根据采集单元采集到的数据信息来计算超高温真空烧结炉内的混合气体质量，再根据计算得到的混合气体质量来向超高温真空烧结炉内注入空气或氮气，进而可以保证注入的空气或氮气的准确性。

在本申请的一些实施例中，所述处理单元具体用于：

在所述处理单元中，当需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气时，所述处理单元根据所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量、所述超高温真空烧结炉的实际氧含量和所述超高温真空烧结炉的氧气需求量设定所述空气注入量。

在本申请的一些实施例中，在所述处理单元中，所述处理单元根据下式设定所述空气注入量：

；

其中，O为空气注入量，P为超高温真空烧结炉的氧气需求量，Q为超高温真空烧结炉的实际氧含量，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量。

本实施例中，当判断需要向超高温真空烧结炉内注入空气时，则处理单元根据超高温真空烧结炉内的混合气体质量、超高温真空烧结炉的实际氧含量和超高温真空烧结炉的氧气需求量设定空气注入量，应该理解的是，空气中氧气的质量分数为23%，本发明通过设定空气注入量可以实现对超高温真空烧结炉内的氧气的精准调节，进而使产品的尺寸、性能前后均匀。

在本申请的一些实施例中，所述处理单元具体用于：

当需要向所述超高温真空烧结炉内注入氮气时，所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量、所述超高温真空烧结炉的实际氧含量和所述超高温真空烧结炉的氧气需求量设定所述氮气注入量。

在本申请的一些实施例中，在所述处理单元中，所述处理单元根据下式设定所述氮气注入量：

；

其中，W为氮气注入量，Q为超高温真空烧结炉的实际氧含量，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量，P为超高温真空烧结炉的氧气需求量。

本实施例中，当判断需要向超高温真空烧结炉内注入氮气时，处理单元还用于根据超高温真空烧结炉内的混合气体质量、超高温真空烧结炉的实际氧含量和超高温真空烧结炉的氧气需求量设定氮气注入量，本发明通过设定氮气注入量，可以有效控制超高温真空烧结炉内气氛，保证真空状态，避免烧结产品氧化，提高烧结产品的合格率。

在本申请的一些实施例中，所述检测模块还用于根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A；

所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A与超高温真空烧结炉的炉体压力a之间的炉体压力差值ⅠA-aⅠ对所述氮气注入量进行修正，

所述处理单元用于预设炉体压力差值矩阵G，设定G（G1，G2，G3，G4），其中，G1为第一预设炉体压力差值，G2为第二预设炉体压力差值，G3为第三预设炉体压力差值，G4为第四预设炉体压力差值，且G1＜G2＜G3＜G4；

所述处理单元用于预设氮气注入量修正系数矩阵h，设定h（h1，h2，h3，h4，h5），其中，h1为第一预设氮气注入量修正系数，h2为第二预设氮气注入量修正系数，h3为第三预设氮气注入量修正系数，h4为第四预设氮气注入量修正系数，h5为第五预设氮气注入量修正系数，且0.8＜h1＜h2＜h3＜h4＜h5＜1.2；

所述处理单元还用于根据所述炉体压力差值ⅠA-aⅠ与各预设炉体压力差值之间的关系对所述氮气注入量进行修正：

当ⅠA-aⅠ＜G1时，选定所述第一预设氮气注入量修正系数h1对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h1；

当G1≤ⅠA-aⅠ＜G2时，选定所述第二预设氮气注入量修正系数h2对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h2；

当G2≤ⅠA-aⅠ＜G3时，选定所述第三预设氮气注入量修正系数h3对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h3；

当G3≤ⅠA-aⅠ＜G4时，选定所述第四预设氮气注入量修正系数h4对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h4；

当G4≤ⅠA-aⅠ时，选定所述第五预设氮气注入量修正系数h5对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h5。

本实施例中，还确定超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A，炉体压力过大或者过小都会对烧结产品的烧结性能造成影响，如烧结产品的强度、烧结产品的焊接质量等，因此本发明根据炉体压力差值ⅠA-aⅠ与各预设炉体压力差值之间的关系对氮气注入量进行修正，本发明通过对氮气注入量进行修正既可以保证炉压处于炉体压力需求值，又可以避免烧结产品出现氧化的现象，有效提高产品质量。

为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。

对应的，如图3所示，本申请还提供了一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制方法，所述方法包括：

S110：获取烧结产品的特征信息，并根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的氧气需求量；

S120：检测所述超高温真空烧结炉的数据信息，所述数据信息包括超高温真空烧结炉的实际氧含量、超高温真空烧结炉的炉体压力、超高温真空烧结炉的烧结温度和超高温真空烧结炉的炉体体积；

S130：根据所述超高温真空烧结炉的实际氧含量与所述超高温真空烧结炉的氧气需求量之间的关系判断是否需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

S140：向所述超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气。

在本申请的一些实施例中，当所述超高温真空烧结炉的实际氧含量小于所述超高温真空烧结炉的氧气需求量时，则判断需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气；

当所述超高温真空烧结炉的实际氧含量大于所述超高温真空烧结炉的氧气需求量时，则判断需要向所述超高温真空烧结炉内注入氮气。

在本申请的一些实施例中，还包括：

采集所述超高温真空烧结炉的数据信息；

根据所述超高温真空烧结炉的数据信息设定所述超高温真空烧结炉内的空气注入量和氮气注入量；

根据设定的所述空气注入量和所述氮气注入量向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

根据所述超高温真空烧结炉的炉体压力、所述超高温真空烧结炉的烧结温度和所述超高温真空烧结炉的炉体体积计算所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量。

在本申请的一些实施例中，根据下式计算所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量：

；

其中，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量，a为超高温真空烧结炉的炉体压力，b为超高温真空烧结炉的炉体体积，m为超高温真空烧结炉内混合气体的摩尔质量，N为阿伏伽德罗常数，t为超高温真空烧结炉的烧结温度。

在本申请的一些实施例中，当需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气时，根据所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量、所述超高温真空烧结炉的实际氧含量和所述超高温真空烧结炉的氧气需求量设定所述空气注入量。

在本申请的一些实施例中，根据下式设定所述空气注入量：

；

其中，O为空气注入量，P为超高温真空烧结炉的氧气需求量，Q为超高温真空烧结炉的实际氧含量，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量。

在本申请的一些实施例中，

当需要向所述超高温真空烧结炉内注入氮气时，根据所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量、所述超高温真空烧结炉的实际氧含量和所述超高温真空烧结炉的氧气需求量设定所述氮气注入量。

在本申请的一些实施例中，根据下式设定所述氮气注入量：

；

其中，W为氮气注入量，Q为超高温真空烧结炉的实际氧含量，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量，P为超高温真空烧结炉的氧气需求量。

在本申请的一些实施例中，根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A；

根据所述超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A与超高温真空烧结炉的炉体压力a之间的炉体压力差值ⅠA-aⅠ对所述氮气注入量进行修正，

预设炉体压力差值矩阵G，设定G（G1，G2，G3，G4），其中，G1为第一预设炉体压力差值，G2为第二预设炉体压力差值，G3为第三预设炉体压力差值，G4为第四预设炉体压力差值，且G1＜G2＜G3＜G4；

预设氮气注入量修正系数矩阵h，设定h（h1，h2，h3，h4，h5），其中，h1为第一预设氮气注入量修正系数，h2为第二预设氮气注入量修正系数，h3为第三预设氮气注入量修正系数，h4为第四预设氮气注入量修正系数，h5为第五预设氮气注入量修正系数，且0.8＜h1＜h2＜h3＜h4＜h5＜1.2；

根据所述炉体压力差值ⅠA-aⅠ与各预设炉体压力差值之间的关系对所述氮气注入量进行修正：

当ⅠA-aⅠ＜G1时，选定所述第一预设氮气注入量修正系数h1对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h1；

当G1≤ⅠA-aⅠ＜G2时，选定所述第二预设氮气注入量修正系数h2对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h2；

当G2≤ⅠA-aⅠ＜G3时，选定所述第三预设氮气注入量修正系数h3对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h3；

当G3≤ⅠA-aⅠ＜G4时，选定所述第四预设氮气注入量修正系数h4对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h4；

当G4≤ⅠA-aⅠ时，选定所述第五预设氮气注入量修正系数h5对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h5。

综上，本发明实施例包括：确定模块、检测模块、判断模块、注入模块和控制模块，确定模块用于获取烧结产品的特征信息，根据特征信息确定超高温真空烧结炉的氧气需求量，检测模块用于检测超高温真空烧结炉的数据信息，判断模块用于根据实际氧含量与氧气需求量之间的关系判断是否需要向超高温真空烧结炉内注入空气或氮气，注入模块用于向超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气，控制模块用于对检测模块、判断模块和注入模块进行管理和控制。本发明可以解决无法对超高温真空烧结炉的气氛进行精准控制的技术问题，既可以减少气体的浪费，又可以提高烧结产品的最终性能。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行全部的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本领域普通技术人员可以理解：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于超高温真空烧结炉的气氛控制系统，其特征在于，所述系统包括：

确定模块，用于获取烧结产品的特征信息，并根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的氧气需求量；

检测模块，用于检测所述超高温真空烧结炉的数据信息，所述数据信息包括超高温真空烧结炉的实际氧含量、超高温真空烧结炉的炉体压力、超高温真空烧结炉的烧结温度和超高温真空烧结炉的炉体体积；

判断模块，用于根据所述超高温真空烧结炉的实际氧含量与所述超高温真空烧结炉的氧气需求量之间的关系判断是否需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

注入模块，用于向所述超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气；

控制模块，电连接于所述检测模块、所述判断模块和所述注入模块，且所述控制模块用于对所述检测模块、所述判断模块和所述注入模块进行管理和控制；

所述判断模块具体用于：

当所述超高温真空烧结炉的实际氧含量小于所述超高温真空烧结炉的氧气需求量时，所述判断模块则判断需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气；

当所述超高温真空烧结炉的实际氧含量大于所述超高温真空烧结炉的氧气需求量时，所述判断模块则判断需要向所述超高温真空烧结炉内注入氮气；

所述控制模块还包括：

采集单元，用于采集所述超高温真空烧结炉的数据信息；

处理单元，用于根据所述超高温真空烧结炉的数据信息设定所述超高温真空烧结炉内的空气注入量和氮气注入量；

控制单元，用于根据设定的所述空气注入量和所述氮气注入量控制所述注入模块向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

在所述处理单元中，所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉的炉体压力、所述超高温真空烧结炉的烧结温度和所述超高温真空烧结炉的炉体体积计算所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量；

在所述处理单元中，所述处理单元根据下式计算所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量：

；

其中，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量，a为超高温真空烧结炉的炉体压力，b为超高温真空烧结炉的炉体体积，m为超高温真空烧结炉内混合气体的摩尔质量，N为阿伏伽德罗常数，t为超高温真空烧结炉的烧结温度；

所述处理单元具体用于：

在所述处理单元中，当需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气时，所述处理单元根据所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量、所述超高温真空烧结炉的实际氧含量和所述超高温真空烧结炉的氧气需求量设定所述空气注入量；

在所述处理单元中，所述处理单元根据下式设定所述空气注入量：

；

其中，O为空气注入量，P为超高温真空烧结炉的氧气需求量，Q为超高温真空烧结炉的实际氧含量，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量；

所述处理单元具体用于：

当需要向所述超高温真空烧结炉内注入氮气时，所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉内的混合气体质量、所述超高温真空烧结炉的实际氧含量和所述超高温真空烧结炉的氧气需求量设定所述氮气注入量；

在所述处理单元中，所述处理单元根据下式设定所述氮气注入量：

；

其中，W为氮气注入量，Q为超高温真空烧结炉的实际氧含量，S为超高温真空烧结炉内的混合气体质量，P为超高温真空烧结炉的氧气需求量；

所述检测模块还用于根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A；

所述处理单元还用于根据所述超高温真空烧结炉的炉体压力需求值A与超高温真空烧结炉的炉体压力a之间的炉体压力差值ⅠA-aⅠ对所述氮气注入量进行修正，

所述处理单元用于预设炉体压力差值矩阵G，设定G（G1，G2，G3，G4），其中，G1为第一预设炉体压力差值，G2为第二预设炉体压力差值，G3为第三预设炉体压力差值，G4为第四预设炉体压力差值，且G1＜G2＜G3＜G4；

所述处理单元用于预设氮气注入量修正系数矩阵h，设定h（h1，h2，h3，h4，h5），其中，h1为第一预设氮气注入量修正系数，h2为第二预设氮气注入量修正系数，h3为第三预设氮气注入量修正系数，h4为第四预设氮气注入量修正系数，h5为第五预设氮气注入量修正系数，且0.8＜h1＜h2＜h3＜h4＜h5＜1.2；

所述处理单元还用于根据所述炉体压力差值ⅠA-aⅠ与各预设炉体压力差值之间的关系对所述氮气注入量进行修正：

当ⅠA-aⅠ＜G1时，选定所述第一预设氮气注入量修正系数h1对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h1；

当G1≤ⅠA-aⅠ＜G2时，选定所述第二预设氮气注入量修正系数h2对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h2；

当G2≤ⅠA-aⅠ＜G3时，选定所述第三预设氮气注入量修正系数h3对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h3；

当G3≤ⅠA-aⅠ＜G4时，选定所述第四预设氮气注入量修正系数h4对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h4；

当G4≤ⅠA-aⅠ时，选定所述第五预设氮气注入量修正系数h5对所述氮气注入量W进行修正，修正后的氮气注入量为W*h5。

2.一种应用于如权利要求1所述的超高温真空烧结炉的气氛控制系统的气氛控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取烧结产品的特征信息，并根据所述烧结产品的特征信息确定所述超高温真空烧结炉的氧气需求量；

检测所述超高温真空烧结炉的数据信息，所述数据信息包括超高温真空烧结炉的实际氧含量、超高温真空烧结炉的炉体压力、超高温真空烧结炉的烧结温度和超高温真空烧结炉的炉体体积；

根据所述超高温真空烧结炉的实际氧含量与所述超高温真空烧结炉的氧气需求量之间的关系判断是否需要向所述超高温真空烧结炉内注入空气或氮气；

向所述超高温真空烧结炉内实时注入空气或氮气。