CN1514027A - 中高频感应淬火的能量控制装置 - Google Patents

中高频感应淬火的能量控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1514027A
CN1514027A CNA031283942A CN03128394A CN1514027A CN 1514027 A CN1514027 A CN 1514027A CN A031283942 A CNA031283942 A CN A031283942A CN 03128394 A CN03128394 A CN 03128394A CN 1514027 A CN1514027 A CN 1514027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
voltage
mouthfuls
medium
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA031283942A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1317400C (zh
Inventor
吴成忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Motor Corp
Original Assignee
Dongfeng Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Motor Corp filed Critical Dongfeng Motor Corp
Priority to CNB031283942A priority Critical patent/CN1317400C/zh
Publication of CN1514027A publication Critical patent/CN1514027A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1317400C publication Critical patent/CN1317400C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

本发明涉及一种中高频感应淬火的能量控制装置，其特征在于：所述装置由单片机控制器、感应加热器、加热电流检测器、加热电压检测器、高频放大器、数模转换器组成，所述各部分通过电路连接，单片机通过接口电路控制中高频淬火电源的输出电压。采用该控制装置，在淬火过程中，可适时检测感应器的淬火电压、电流及其相位角，计算其瞬时有效功率，并根据其相位角调整输出电压，由工艺控制淬火零件表面温度上升的速率、表面温度最高值和最高温度区保有时间。从而达到工艺上要求的淬火层深和淬火硬度。减少由于零件表面的细微变化所造成的影响。

Description

中高频感应淬火的能量控制装置
技术领域：本发明涉及一种中高频感应淬火的能量控制装置。
背景技术：用高频感应淬火的方法提高零件表面机械性能在工业中早就到了广泛的应用。通常高频感应淬火的工艺是根据零件的材质及几何形状来确定淬火的频率、电压和电流，再通过调整加热时间来获得相应的淬火层深和硬度，满足机械性能要求。也有通过测量直流电压、电流来计算出加热的能量来控制加热的。由于在淬火过程中，功率因数是变化的，通过测量直流电压、电流计算出加热的能量与实际淬火能量之间是有差别的。在淬火过程中，零件在刚开始加热时，温度低，表面电阻小，功率因数低，有效功率小。随着加热时间的延长，零件表面温度升高，表面电阻变大，功率因数提高，有效功率也变大。当温度达到淬火要求值后，再经过一段渗透时间，切断加热电源，迅速冷却零件。当加热电压和频率固定之后，，加热时间的长短就确定了淬火的层深和硬度。由于零件个体材质及表面几何形状的细微变化常常引起淬硬层深、淬火硬度的变化。
发明内容：本发明为了解决在现有的中高频感应淬火中零件个体材质及表面几何形状的细微变化常常引起淬硬层深、淬火硬度的变化的问题，提出一种中高频感应淬火的能量控制装置，其特征在于：所述装置由单片机控制器、感应加热器、加热电流检测器、加热电压检测器、高频放大器、数摸转换器组成，所述各部分通过电路连接，单片机通过接口电路控制中高频淬火电源的输出电压。
采用该控制装置，在淬火过程中，可适时检测感应器的淬火电压、电流及其相位角，计算其瞬时有效功率，并根据其相位角调整输出电压，由工艺控制淬火零件表面温度上升的速率、表面温度最高值和最高温度区保有时间。从而达到工艺上要求的淬火层深和淬火硬度。减少由于零件表面的细微变化所造成的影响。
附图说明：图1是本发明中高频感应淬火的能量控制装置的结构示意图；
图2是本发明中高频感应淬火的能量控制装置的加热压电流的矢量图；
图3是本发明中高频感应淬火的能量控制装置的电路原理图。
具体实施方式：如图1所示，该中高频感应淬火的能量控制装置由中高频淬火电源1、感应加热器2、加热电流检测器3、加热电压检测器4、高频放大器5、数摸转换器6组成，上述各部分通过电路连接，由单片机控制器7通过电路控制中高频淬火电源1的输出电压，感应加热器2通过感应加热器直接加热零件；加热电流检测器3可检测出高频加热电流的波形；加热电压检测器4可检测出高频加热电压的波形。单片机控制器7具有显示及操作控制面板。电路原理如图2所示，单片机控制电路中单片机U1控制3路输入：晶显示器display，晶体震荡器CR，按键A，其中按键A共有17个，包括10个数字键、6个功能键和一个复位键。系统电源B有+12V、-12V、VCC(+5V)三个接口。交流15伏输入电压经电阻R1输入，经过电阻R1、R2、R3和比较器U2组成的比较器监视输入电源相位电路，进入单片机U1，为单片机U1控制高频电源提供时间基准：比较器U2的引脚8接系统电源B的VCC上，在比较器U2的引脚7通过接在VCC电源上的上拉电阻R5进入单片机U1。单片机U1的输出信号经缓冲器U3控制高频电源1的加热电压的幅度和加热时间，此信号可以是模似量，也可以是数字量，或者触发脉冲，根据高频电源的要求确定，由功能键选择，由软件完成。数模转换电路中转换器U4是具有11路输入的12位A/D转换器。本电路只中用了3路输入，其工作受控于单片机U1。其中单片机系统电路和A/D转换电路可以有多种形式，也可以使用带有A/D转换端口的单片机。
加热电流检测电路中电流传感器的输出分为两路：一路送入高频放大电路，一路经电阻R3，二极管D1，电容C6，电阻R4进入转换器U4进行A/D转换。本电路的作用是取其峰值，因此通过上述元件选择恰当的时间常数。
加热电压检测电路的原理与加热电流检测电路类似。高频放大电路的高频放大器AU将来自电压传感器和电流传感器的信号进行加法放大后经二极管D3、电容AC2、电阻AR4送入转换器U4进行A/D转换。二极管D3、电容AC2、电阻AR4的作用与二极管D1、电容C6、电阻R4相同。高频放大器AU的4口、7口分别接系统电源B的-12V、+12V电源；2、6口间串联电阻AR3。高频电源经电阻R6、二极管D2后、电容C7、电阻R7滤波整流进入转换器U4。
感应加热器2的电压和电流分别由电压检测器4和电流检测器3检测出，并同时送入高频放大器5进行放大，通过高频放大器5放大后的信号幅值与输入的电压、电流及其相位角有关，关系如图2所示，电压U、电流I、高频放大器放大后的信号S之间存在着对应关系。图中AB表示电压U，AC表示电流I，夹角∠CAB是电流和电压间的相位角。AD表示电流和电压经过放大器5放大后的信号S。图2是平行四边形，通过测量I、U、S的幅值，可以方便的计算出加热压电流的功率因数，功率、能量。电压U、电流I和相位信号S都送入数模转换器6进行数模转换。单片机控制器7分别检出电压U、电流I和相位信号S幅值。利用余弦定理可以很快计算出功率因数及其有效功率。并根据工艺设定控制高频淬火电源的输出电压值。以便用最佳的加热功率曲线加热淬火零件。适时检测感应器的淬火电压、电流及其相位角，即功率因数，计算其瞬时有效功率，并根据其相位角调整输出电压，控制有效输出功率，即控制零件淬火温度上升的速率和最高淬火温度。当淬火的能量达到规定值时停止加热。也就是在整个加热过程中，高频感应淬火的电压、电流和淬火的能量是可以受工艺控制的，可由工艺控制淬火零件表面温度上升的速率、表面温度最高值和最高温度区保有时间，从而达到工艺上要求的淬火层深和淬火硬度，减少由于零件表面的细微变化所造成的影响。

Claims (2)

1、一种中高频感应淬火的能量控制装置，其特征在于：所述装置由单片机控制器、感应加热器、加热电流检测器、加热电压检测器、高频放大器、数摸转换器组成，所述各部分通过电路连接，单片机通过接口电路控制中高频淬火电源的输出电压。
2、如权利要求1所述的中高频感应淬火的能量控制装置，其特征在于：所述控制装置的电路为交流输入电压经电阻R1输入，经过电阻R1、R2、R3和比较器U2组成的比较器监视输入电源相位电路，比较器U2的8口接系统电源B的Vcc，U2的7口进入单片机U1；单片机U1经输出缓冲器U3输出信号到高频电源；高频电压经电压传感器后分两路，一路经电阻R6、二极管D2后、电容C7、电阻R7滤波整流进入转换器U4：另一路经电阻AR2进入高频放大器；电流经电流传感器后分为两路：一路经电阻R3，二极管D1，电容C6，电阻R4进入转换器U4；一路送入高频放大器AU对信号进行加法放大后经二极管D3、电容AC2、电阻AR4送入转换器U4；高频放大器AU的4口、7口分别接系统电源B的-12V、+12V电源；2、6口间电阻AR3是放大倍率调整电阻。
CNB031283942A 2003-07-25 2003-07-25 中高频感应淬火的能量控制装置 Expired - Lifetime CN1317400C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031283942A CN1317400C (zh) 2003-07-25 2003-07-25 中高频感应淬火的能量控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031283942A CN1317400C (zh) 2003-07-25 2003-07-25 中高频感应淬火的能量控制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1514027A true CN1514027A (zh) 2004-07-21
CN1317400C CN1317400C (zh) 2007-05-23

Family

ID=34239729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031283942A Expired - Lifetime CN1317400C (zh) 2003-07-25 2003-07-25 中高频感应淬火的能量控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1317400C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101802229B (zh) * 2007-09-13 2012-05-23 高周波热炼株式会社 高频淬火监视装置
CN103388065A (zh) * 2012-05-10 2013-11-13 宝山钢铁股份有限公司 一种大直径支承辊整体感应加热系统及其控制方法
CN102356167B (zh) * 2009-03-12 2014-08-27 高周波热炼株式会社 高频淬火管理系统
CN104834268A (zh) * 2015-04-10 2015-08-12 湖北汽车工业学院 超音频大功率淬火数控机床能量参数及工艺参数管理装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101802229B (zh) * 2007-09-13 2012-05-23 高周波热炼株式会社 高频淬火监视装置
US8497454B2 (en) 2007-09-13 2013-07-30 Neturen Co., Ltd. Induction hardening monitoring apparatus
CN102356167B (zh) * 2009-03-12 2014-08-27 高周波热炼株式会社 高频淬火管理系统
US10138531B2 (en) 2009-03-12 2018-11-27 Neturen Co., Ltd. Induction hardening control system
CN103388065A (zh) * 2012-05-10 2013-11-13 宝山钢铁股份有限公司 一种大直径支承辊整体感应加热系统及其控制方法
CN103388065B (zh) * 2012-05-10 2014-12-24 宝山钢铁股份有限公司 一种大直径支承辊整体感应加热系统及其控制方法
CN104834268A (zh) * 2015-04-10 2015-08-12 湖北汽车工业学院 超音频大功率淬火数控机床能量参数及工艺参数管理装置
CN104834268B (zh) * 2015-04-10 2017-11-07 湖北汽车工业学院 超音频大功率淬火数控机床能量参数及工艺参数管理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1317400C (zh) 2007-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100458631C (zh) 发热元件的温度控制方法和装置
US7418992B2 (en) Controller for at least one heater utilized in an injection molding system and an associated method of use
WO2016078206A1 (zh) 温度控制系统
US5376775A (en) High frequency induction heating appliance
CN101077037A (zh) 扫描感应加热
CN1514027A (zh) 中高频感应淬火的能量控制装置
CN107436198A (zh) 锅具温度检测系统、方法和电磁炉
CN110154303A (zh) 一种基于热压成型机的控温系统及控温方法
CN206506728U (zh) 电磁加热装置及其功率开关管的驱动检测电路
CN206244850U (zh) 一种回火炉温度控制装置
KR20200038505A (ko) 유리판 강화 공정에서 유리판의 디스차징을 제어하는 방법
CN102378425B (zh) 一种电磁炉及其加热控制电路、自动/半自动烹饪设备
CN104199485A (zh) 一种多输入温度控制器
CN108709204B (zh) 一种电磁炉的空锅检测方法
CN101316076B (zh) 逆变电源输出电流控制方法
CN202622117U (zh) 温度可调电烙铁
CN201364508Y (zh) 零电压触发电子调温装置
CN102378424B (zh) 一种电磁炉及其控制电路、自动/半自动烹饪设备
CN112000013A (zh) 一种基于滑模-pid复合控制的电热毯温度控制系统
CN111901915B (zh) 电磁加热器具及其测温电路
CN1120393A (zh) 使用电磁感应加热饭煲制作酸乳酪的方法
CN204462897U (zh) 基于sopc的温度控制系统
CN103987137B (zh) 一种有关双向可控硅控制金属陶瓷发热体的电路及方法
JP2589159Y2 (ja) 調理用誘導加熱装置
CN220171450U (zh) 一种茶叶烘焙设备的温度控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20070523