CN206646146U - 热处理炉温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热处理技术领域，特别涉及一种热处理炉温度控制系统，包括控制单元、温度采集电路、信号调理电路、逆变驱动电路、按键单元和显示单元，温度采集电路用于采集热处理炉温度信号经信号调理电路处理后送入控制单元，控制单元对温度信号进行处理，与设定的温度值进行比较和判断后，触发逆变驱动电路，逆变驱动电路对逆变电路中IGBT管导通频率进行调节，控制逆变电路的输出电压，按键单元和显示单元分别连接控制单元。该系统电路结构简单，对温度的控制精度高，运行稳定可靠，可实现对热处理炉温度的自动调节和控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及热处理技术领域，特别涉及一种热处理炉温度控制系统。
背景技术
在金属工件加工过程中，热处理是一个重要的工艺步骤，其对提高工件的性能具有重要的作用。中频淬火是工件热处理的一种方式，是将被加工钢质工件置于一个通交流电的电感线圈内，交变磁场作用在工件感应产生电流，根据感应电流趋肤效应原理，感应电流几乎全部集中工件表面，使得工件表面加热升温，然后再对工件表面快速冷却，从而改变工件表面结构，增加工件材料的韧性，起到特殊的热处理效果。淬火过程中温度的控制精度对工件的热处理性能具有重要的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电路简单、控制性能稳定可靠的热处理炉温度控制系统，可实现对热处理过程中温度的精确控制。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：
热处理炉温度控制系统，该热处理炉包括主要由三相整流电路和逆变电路组成的加热单元，所述温度控制系统包括控制单元、温度采集电路、信号调理电路、逆变驱动电路、按键单元和显示单元，温度采集电路用于采集热处理炉温度信号经信号调理电路处理后送入控制单元，控制单元对温度信号进行处理，与设定的温度值进行比较和判断后，触发逆变驱动电路，逆变驱动电路对逆变电路中IGBT管导通频率进行调节，控制逆变电路的输出电压，按键单元和显示单元分别连接控制单元。
上述技术方案中，进一步地，温度控制系统还包括有过零检测电路和整流驱动电路，所述过零检测电路检测输入三相整流电路交流电的每次初始角，在检测到输入电压等于零时输出信号给控制单元，控制单元接受到信号后控制整流驱动电路，整流驱动电路驱动三相整流电路调节输出的直流电压和电流。
上述技术方案中，进一步地，所述三相整流电路采用晶闸管组成桥路结构，整流驱动电路通过调节晶闸管的触发角实现对输出电压和电流的调节。
本实用新型对热处理炉温度进行实时采集，通过单片机进行判断并发出触发脉冲，改变逆变电路中IGBT管的导通频率，控制逆变电路的输出电压，从而实现对温度的控制和调节，完成对热处理炉温度的闭环控制；该系统电路结构简单，对温度的控制精度高，运行稳定可靠。
附图说明
图1为本实用新型结构框图。
图2为本实用新型温度采集电路图。
图3为本实用新型信号调理电路图。
图4为本实用新型过零检测电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1，本实施例中的该热处理炉包括主要由三相整流电路和逆变电路组成的加热单元，三相整流电路采用晶闸管构成桥路结构，将交流电转换成直流电；逆变电路将转换的直流电逆变为交流方波；由感应器和电容器组成的并联谐振电路对工件进行加热。温度控制系统包括控制单元、温度采集电路、信号调理电路、逆变驱动电路、按键单元和显示单元，温度采集电路用于采集热处理炉温度信号经信号调理电路处理后送入控制单元，控制单元对温度信号进行处理，与设定的温度值进行比较和判断后，触发逆变驱动电路，逆变驱动电路对逆变电路中IGBT管导通频率进行调节，控制逆变电路的输出电压，按键单元和显示单元分别连接控制单元。
优选地，温度控制系统还包括有过零检测电路和整流驱动电路，所述过零检测电路检测输入三相整流电路交流电的每次初始角，在检测到输入电压等于零时输出信号给控制单元，控制单元接受到信号后控制整流驱动电路，整流驱动电路驱动三相整流电路调节输出的直流电压和电流。
本实施例中控制单元为由MSP430F系列单片机及其外围电路组成的最小系统，其中外围电路包括晶振电路、复位电路、通信接口电路及存储接口电路。如图2为采用铂热电阻组成的温度采集电路，采用Pt100作为测温元件，通过由集成运放U1构成的恒流源实现给Pt100提供稳定电流。流经铂热电阻Pt100的电流等于电阻R1上流过的电流，达到恒流的效果；铂热电阻Pt100两端的压差正好反映的是温度的变化，实现对温度信号的采集，并将该信号经信号调理电路放大后送入处理器。这里信号调理电路采用AD620放大器，如图3，在AD620放大器的1、8端口之间接一电位器R2，调节电压增益，实现对输入信号的放大处理。
过零检测电路采用PC357N3TJ00F光电管及其外围电路组成，对交流电零点进行检测，如图4，当相电压过零时光电管导通，MSP430F单片机通过采集电平变化信号确定相电压过零导通时间，对交流电进行相序检测，发出脉冲触发信号，使整流电路正常工作，并平稳调节输出功率。
按键单元用于温度等其他参数的设定和输入，显示单元采用液晶显示屏对温度等数据进行显示。
本实施例中温度控制系统运行稳定可靠，可实现对热处理炉温度的自动控制和调节，温度控制精度可达到±2℃以内。
本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本实用新型基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.热处理炉温度控制系统，该热处理炉包括主要由三相整流电路和逆变电路组成的加热单元，其特征在于：所述温度控制系统包括控制单元、温度采集电路、信号调理电路、逆变驱动电路、按键单元和显示单元，温度采集电路用于采集热处理炉温度信号经信号调理电路处理后送入控制单元，控制单元对温度信号进行处理，与设定的温度值进行比较和判断后，触发逆变驱动电路，逆变驱动电路对逆变电路中IGBT管导通频率进行调节，控制逆变电路的输出电压，按键单元和显示单元分别连接控制单元。
2.根据权利要求1所述的热处理炉温度控制系统，其特征在于：还包括有过零检测电路和整流驱动电路，所述过零检测电路检测输入三相整流电路交流电的每次初始角，在检测到输入电压等于零时输出信号给控制单元，控制单元接受到信号后控制整流驱动电路，整流驱动电路驱动三相整流电路调节输出的直流电压和电流。
3.根据权利要求2所述的热处理炉温度控制系统，其特征在于：所述三相整流电路采用晶闸管组成桥路结构，整流驱动电路通过调节晶闸管的触发角实现对输出电压和电流的调节。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114281128A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-05 | 北京新风航天装备有限公司 | 一种基于薄壁筒体内部电弧增材的柔性多点位温度控制装置及方法 |
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2016
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| CN114281128A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-05 | 北京新风航天装备有限公司 | 一种基于薄壁筒体内部电弧增材的柔性多点位温度控制装置及方法 |
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