CN203534145U - 一种马弗炉的改进结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种马弗炉的改进结构，包括炉体（5），特征是在炉体（5）内部两侧平行设有两根用于对炉膛进行加热的U型硅碳棒（4），在两根U型硅碳棒（4）之间设有一根热电偶（3），热电偶（3）通过一根补偿导线（2）连接一台可编程PID调节器（1）。本实用新型通过对马弗炉进行结构改进后，改变了马弗炉的加热方式，并改进了马弗炉的温控手段，使马弗炉在使用过程中炉内温差低于5℃，从而避免因炉膛内温差较大造成的损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于工业上烧结和热处理的加热装置，具体涉及一种马弗炉的改进结构。
背景技术
马弗炉是英文Muffle furnace翻译过来的。Muffle是包裹的意思，furnace是炉子，熔炉的意思。马弗炉是一种通用的加热设备，在电子陶瓷材料高温烧结工艺中也有广泛的应用。电子陶瓷烧结工艺要求炉温要控制在0～5 ℃之间，而且可控温差越小越好。但是目前用于实验的马弗炉加热元件现有结构是陶瓷板内嵌加热丝，这样的陶瓷板有三块，分别放置在炉膛的上方和左右两侧各一块。加热方式是采取对陶瓷板加热，然后通过陶瓷板把热量辐射到炉膛。当仪表到达目的温度时，加热源停止供热，但由于电热丝、陶瓷板以及炉膛还有温差，其中热源电热丝温度最高，陶瓷板温度次之，炉膛温度最低。由于存在这样的温差，热量还会不断的通过陶瓷板传递到炉膛内，直到炉膛的温度和陶瓷板及电热丝的温度平衡为止。由于炉膛体积很小（通常长300mm、宽200mm、高120mm），余热亦会使温度超出设定温度约30℃～50℃。这就是现有的马弗炉不能精确控制炉膛温度的原因。但如若废弃马弗炉，则会对经济和环保造成不必要的损失。因此，对现有的马弗炉结构进行改进，使之控温精度从原来的30～50 ℃改良至0～5 ℃是非常必要的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种马弗炉的改进结构，使之能够精确控制炉内温差低于5℃，从而克服现有技术的不足。
为实现本实用新型的目的，本实用新型采用了这样的技术方案：
本实用新型的这种马弗炉的改进结构，包括炉体，其中在所述炉体内部两侧平行设有两根用于对炉膛进行加热的U型硅碳棒，在两根U型硅碳棒之间设有一根热电偶，热电偶通过一根补偿导线连接一台可编程PID调节器。
进一步的，可编程PID调节器固定在所述炉体外。热电偶的一端深入所述炉体中，另一端在炉体外与补偿导线连接。热电偶为K分度号工业热电偶，补偿导线为国标K型高温精密型补偿导线。
与现有的马弗炉相比，本实用新型的这种改进后的马弗炉控温精度可以从原来的30～50 ℃改良至0～5 ℃。本实用新型采用U型硅碳棒固定在炉体内部也就是炉膛左右两侧直接对炉膛进行加热，这样可以大大缓解间接传热时带来的余热惯性升温的问题。硅碳棒具有体积小、还可以承受1500℃的高温。另外硅碳棒价格便宜，加工难度不大且性价比极高。采用K分度号工业热电偶和国标K型高温精密型补偿导线共同作用保证所测温度的可靠性和真实性。采用可编程PID调节器控制炉体的升温过程及温控过程，这种可编程PID调节器可以使用日本岛电公司生存的高性能的0.3级FP93可编程PID调节器。本实用新型通过对马弗炉进行结构改进后，改变了马弗炉的加热方式，并改进了马弗炉的温控手段，使马弗炉在使用过程中炉内温差低于5℃，从而避免因炉膛内温差较大造成的损失。
附图说明
图1是改进后的马弗炉的纵剖面结构示意图；
图2是改进后的马弗炉的横剖面结构示意图。
附图标记说明：1-可编程PID调节器，2-补偿导线，3-热电偶，4-U型硅碳棒，5-炉体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
先看图1，从图中可以看到，本实用新型在炉体5的炉膛中设置了用于给炉膛加热的U型硅碳棒4，结合图2，可以看到这种U型硅碳棒4共设有两根，另外，在炉体5内中心安装热电偶3，并将热电偶3的一端伸入一部分到炉膛中；热电偶3的另一端在炉体5外与补偿导线2连接并接入可编程PID调节器1，可编程PID调节器1安装在炉体1的顶部。
本实用新型是这样实施的：要做到精密控温就必须将炉膛测温与显示值的误差尽可能调至最小。首先采用热电偶3和补偿导线2作为感温及传输元件，热电偶3将炉膛实时温度传输至控制仪表，并通过补偿导线2修正精确化。采用可编程PID调节器1作为控制仪表，从而控制炉体5的升温过程及温控过程。这样，在整个设备运行过程中，可以实时观察到炉体5内温差的变化，并及时进行调整控制，从而避免炉体5温差超过正常温差。
当然，以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种马弗炉的改进结构，包括炉体（5），其特征在于：在所述炉体（5）内部两侧平行设有两根用于对炉膛进行加热的U型硅碳棒（4），在两根U型硅碳棒（4）之间设有一根热电偶（3），热电偶（3）通过一根补偿导线（2）连接一台可编程PID调节器（1）。
2.根据权利要求1所述的马弗炉的改进结构，其特征在于：所述可编程PID调节器（1）固定在所述炉体（5）外。
3.根据权利要求1或2所述的马弗炉的改进结构，其特征在于：所述热电偶（3）的一端深入所述炉体（1）中，另一端在炉体（1）外与补偿导线（2）连接。
4.根据权利要求1或2所述的马弗炉的改进结构，其特征在于：所述热电偶（3）为K分度号工业热电偶，所述补偿导线（2）为国标K型高温精密型补偿导线。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104391530A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-03-04 | 晶澳太阳能有限公司 | 一种基于pid自整定的管式扩散炉温区自动校准工艺 |
| CN104391524A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-03-04 | 江苏丰东热技术股份有限公司 | 一种马弗热处理炉级联温度控制系统 |
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