CN1296511C - 辉光离子氮化炉真空炉体压力闭环自动控制装置 - Google Patents

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Abstract

辉光离子氮化炉真空炉体压力闭环自动控制装置，它由离子氮化炉体(1)、抽气管道(2)、真空碟阀(3)、真空泵(4)、电动机(5)组成，它还包括压力变送器(6)、数字调节器(7)、变频器(8)。本发明能使真空炉体内压力的调节由原来的手动调节变为自动控制。使调节控制精度、可靠性更高，整定平衡时间缩短。操作员只需要在数字调节器上设定所需要的压力值，调节过程是由控制装置自动完成的。

Description

辉光离子氮化炉真空炉体压力闭环自动控制装置
技术领域
本发明属于一种金属材料化学热处理装置，更具体地说它是一种辉光离子氮化炉真空炉体压力闭环自动控制装置。
背景技术
辉光离子氮化炉在渗氮过程中，炉内压力参数是非常重要的。压力的高低将直接影响被氮化零件的氮化质量和零件局部温度及炉内整体均匀性。压力控制不好可直接导致恶性事故，使氮化零件“跑温”，长时间超温可使零件基体硬度降低，甚至造成零件局部熔化。
现有氮化炉内压力调节控制通常的做法是通过手工调节安装在抽气管道上的高真空蝶阀的开启角度，即在通入真空炉体内渗氮气体流量一定的情况下，改变了抽气管道的通径。使真空泵的抽气速率随着管道通径变化而增大或减少。这种控制方法存在的弊端是调整方法原始，在工艺生产过程中要达到真空炉体内气体进出的动态平衡、需要反复的手工调整蝶阀的开度和通过调整流量计才能使气体进出达到动态平衡。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处而提供一种辉光离子氮化炉真空炉体压力闭环自动控制装置，它能使真空炉体内压力的调节由原来的手动调节变为自动控制。使控制精度、可靠性更高，整定平衡时间缩短。操作员只需要在数字调节器上设定所需要的压力值，调节过程是由控制装置自动完成的。
本发明的目的是通过如下措施来达到的：辉光离子氮化炉真空炉体压力闭环自动控制装置，它包括离子氮化炉体1、抽气管道2、真空碟阀3、真空泵4、电动机5，电动机5通过皮带与真空泵4连接，真空泵4通过抽气管道2导入离子氮化炉体1内，在抽气管道2上有真空碟阀3；它的不同之处是它还包括压力变送器6、数字调节器7、变频器8，所述变频器8的三相变频输出电缆与电动机5连接，数字调节器7与变频器8连接，压力变送器6通过管道与离子氮化炉体1内部连通，数字调节器7通过电缆与压力变送器6连接。
本发明具有如下优点：①真空炉体内压力值可根据工艺要求、在数字调节器中设定，装置会自动调节并使炉内压力自动稳定在设定压力上，②使用变频器调速后，真空泵在设定压力下其转速始终维持在真空泵额定转速的1/4-1/3；真空泵与变频器的配合使用、使泵体的启动机械磨损减至零、长期中低速运转使泵体的使用寿命成倍延长。③绝对压力变送器的使用、使真空压力显示值不再受炉内气氛的影响。炉内压力值可在数字调节器上直观显示，取代了传统的动圈式电阻真空计；数字调节器具有PID调节功能、对绝对压力变送器输出电信号值能精确的进行数字还原，真实的显示离子氮化炉体内压力值。
附图说明
图1为本发明结构示意图，
图2为本发明压力闭环控制连接框图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况：
图中1为离子氮化炉体、2为抽气管道、3为真空碟阀、4为真空泵、5为电动机、6为压力变送器、7为数字调节器、8为变频器、9为工件、10为底座。
从附图可知：本发明辉光离子氮化炉真空炉体压力闭环自动控制装置包括离子氮化炉体1、抽气管道2、真空碟阀3、真空泵4、电动机5组成，电动机5通过皮带与真空泵4连接，真空泵4通过抽气管道2导入离子氮化炉体1内，在抽气管道2上有真空碟阀3，离子氮化炉体1安装在底座10上，加工工件9在离子氮化炉体1内；变频器8的三相变频输出电缆与电动机5连接，数字调节器7与变频器8连接，压力变送器6通过管道与离子氮化炉体1内部连通，数字调节器7通过电缆与压力变送器6连接。其中压力变送器6采用双15V电源，变频器8采用380V三相交流电源。(如图1所示)
离子氮化炉体内压力闭环控制过程说明：离子氮化炉体1内压力闭环控制是通过绝对压力变送器6检测辉光离子氮化炉体1压力，并将检测信号送入数字调节器7，数字调节器7将设定值与采样值进行比较运算后输出4-20mA控制信号到变频器8，变频器8根据输入信号对应输出不同频率的交流电压以改变真空泵4驱动电机5的转速从而改变真空泵的抽速，使炉内压力恒定在工艺设定压力值，在调节过程中高真空蝶阀3始终保持在全开状态，经数字调节器7连续运算调节使系统达到动态平衡。(如图2所示)
本发明可配置如下产品(但它们并不构成对本发明权利的限制)：数字调节器采用韩国AutonicsTZ4L-14C数字调节器，变频器标准配置为日本富士公司FGN0.4G11S-4CX、3.7KW变频器，亦可选配其他厂家产品，绝对压力变送器(电容薄膜式)型号：CPCA-120Z、由上海振太仪表有限公司。
需要说明的是：对于所属领域的技术人员来说，在不改变本发明原理的前提下还可以对本发明作出若干的改变或变形，这同样属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1、辉光离子氮化炉真空炉体压力闭环自动控制装置，它由离子氮化炉体(1)、抽气管道(2)、真空碟阀(3)、真空泵(4)、电动机(5)组成，电动机(5)通过皮带与真空泵(4)连接，真空泵(4)通过抽气管道(2)导入离子氮化炉体(1)内，在抽气管道(2)上有真空碟阀(3)；其特征在于它还包括压力变送器(6)、数字调节器(7)、变频器(8)，所述变频器(8)的三相变频输出电缆与电动机(5)连接，数字调节器(7)与变频器(8)连接，压力变送器(6)通过管道与离子氮化炉体(1)内部连通，数字调节器(7)通过电缆与压力变送器(6)连接。
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