CN208477357U - 工业电炉开机自检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业电炉开机自检系统，涉及工业电炉，旨在解决现有的大多工业电炉故障判别操作，需要设备升温后才能人工进行，导致后期维修不便，且造成能源浪费的问题，其技术方案要点是：包括：检测装置，用于对工业电炉自检，并输出检测信号；控制装置，连接于检测装置，用于接受并响应检测信号，根据检测信号输出控制信号；提示装置，连接于检测装置，用于接受并响应控制信号，根据控制信号输出提示信息提示工作人员。本实用新型的工业电炉开机自检系统，可以在提前对工业电炉进行自检，及时发现设备的故障和隐患，以减少能源浪费，方便工作人员进行维修操作。

Description

工业电炉开机自检系统

技术领域

本实用新型涉及工业电炉，更具体地说，它涉及一种工业电炉开机自检系统。

背景技术

工业电炉，有淬火炉、退火炉、钎焊炉等，是相对大型和复杂的设备，主要用以加工各类金属零部件。

工业电炉在使用的过程中存在这样一个问题：工作人员需要时常判别设备是否存在故障和隐患，以便及时对设备维修保证设备正常运行，但是现有的操作方式大多是，设备开机达到一定温度后，再人工进行故障判别。

虽然上述操作可以对工业电炉实现故障判别，但是因为此时设备的温度已经升到一定高度，导致工作人员对设备维修困难，甚至需要降温维修，造成能源浪费，且操作不便，因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

本实用新型基于配备有数控系统的工业电炉。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种工业电炉开机自检系统，可以提前对工业电炉进行自检，及时发现设备的故障和隐患，以减少能源浪费，方便工作人员进行维修操作。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种工业电炉开机自检系统，包括：

检测装置，用于对工业电炉自检，并输出检测信号；

控制装置，连接于检测装置，用于接受并响应检测信号，根据检测信号输出控制信号；

提示装置，连接于检测装置，用于接受并响应控制信号，根据控制信号输出提示信息提示工作人员；

所述检测装置包括供电电源检测机构、加热件回路检测机构、保护气检测机构、冷却液检测机构、炉胆检测机构以及冷却套检测机构。

通过采用上述技术方案，通过本实用新型，工作人员可以在设备工业电炉开机后，利用检测装置对工业电炉进行各项检测，并将检测值输出给控制装置，此时控制装置根据检测装置输出的检测值对应控制提示装置提示工作人员，从而工作人员只需在工业电炉开机后开启本实用新型，就可以对工业电炉的各项进行自检，及时发现设备故障和隐患，以减少能源浪费，方便工作人员进行维修操作。

本实用新型进一步设置为：所述控制装置包括PLC控制器，所述PLC控制器电信号连接有人机交互界面。

通过采用上述技术方案，工作人员可以通过人机交互界面对PLC控制器进行操作，并利用PLC控制器对本实用新型的检测装置和提示装置进行控制，以在工业电炉各模块故障时及时得到提示信息，及时做出反馈。

本实用新型进一步设置为：所述供电电源检测机构包括用于检测三相电源缺相的缺相检测子机构以及用于检测三相电各项电压值的电压值异常检测子机构，所述缺相检测子机构和电压值异常检测子机构分别包括若干电压传感器，所述电压传感器电信号连接于PLC控制器，且检测输出电压检测值，当电压检测值等于0或超出预设的标准电压范围值，所述PLC控制器控制提示装置发出提示信息。

通过采用上述技术方案，可以采用电压传感器检测供电电源（三相电）的电压，即利用缺相检测子机构和电压值异常检测子机构检测工业电炉的供电是否缺相或异常。

本实用新型进一步设置为：所述加热件回路检测机构用于对加热件的供电主回路和控制主回路检测通断，且其包括第一电流传感器和第二电流传感器，所述第一电流传感器和第二电流传感器分别检测加热件的供电主回路和控制主回路的电流，并分别输出第一电流检测值和第二电流检测值到PLC控制器，当第一电流检测值或第二电流检测值等于0，所述PLC控制器分别控制提示装置发出提示信息。

通过采用上述技术方案，可以采用第一电流传感器和第二电流传感器分别检测加热件的供电主回路和控制主回路的电流，以便后续PLC控制器根据第一电流检测值和第二电流检测值判定供电主回路和控制主回路是否断路。

本实用新型进一步设置为：所述保护气检测机构包括分别用于检测=工业电炉保护气的气压、纯度以及流量的第一气压传感器、露点仪以及气体流量计，所述第一气压传感器、露点仪以及气体流量计分别检测并输出第一气压检测值、露点值以及的气体流量检测值到PLC控制器，所述PLC控制器分别根据第一气压检测值、露点值以及气体流量检测值控制提示装置发出提示信息。

通过采用上述技术方案，可以采用第一气压传感器、露点仪以及气体流量计分别对供给至工业电炉的保护气的气压、纯度以及流量检测，并分别输出第一气压检测值、露点值以及气体流量，以便PLC控制器根据其判定工业电炉的保护气是否合格。

本实用新型进一步设置为：所述冷却液检测机构包括若干分别用于检测冷却液输送管内压力和流量的第一液体压力传感器、第一液体流量传感器，所述第一液体压力传感器和第一液体流量传感器分别检测并输出第一液体压力检测值、第一液体流量检测值到PLC控制器，所述PLC控制器分别根据第一液体压力检测值和第一液体流量检测值控制提示装置发出提示信息。

通过采用上述技术方案，可以采用冷却液压力检测子机构、冷却液流量检测子机构分别检测冷却液输送管内的压力和流量，以便PLC控制器根据检测值判断冷却液供给是否异常。

本实用新型进一步设置为：所述炉胆检测机构包括若干用于检测炉胆是否渗漏的气体检测仪，所述气体检测仪的检测端朝向炉胆上方，且检测输出气体检测值到PLC控制器，所述PLC控制器根据气体检测值控制提示装置发出提示信息。

通过采用上述技术方案，可以采用气体检测仪检测炉胆上方的气体成分含量，以便PLC控制器根据检测值判断炉胆是否出现渗漏。

本实用新型进一步设置为：所述冷却套检测机构包括若干用于检测冷却套是否渗漏的第二液体压力传感器以及第二液体流量传感器，所述第二液体压力传感器检测并输出第二液体压力检测值到PLC控制器，所述第二液体流量传感器分别检测冷却套进液端和出液端的流量值，并分别输出进液流量检测值和出液流量检测值到PLC控制器，所述PLC控制器根据第二液体压力检测值，或进液流量检测值和出液流量检测值的差值控制提示装置发出提示信息。

通过采用上述技术方案，可以采用流体压力检测子机构检测冷却套内的冷却液压力，并根据其是否发生变化判断冷却套是否渗漏；可以采用流体流量检测子机构检测冷却套进液端和出液端的冷却液流量值，并根据两端差值是否发生变化判断冷却套是否渗漏。

本实用新型进一步设置为：所述提示装置包括多个声光报警器，多个声光报警器分别连接于供电电源检测机构、加热件回路检测机构、保护气检测机构、冷却液检测机构、炉胆检测机构以及冷却套检测机构。

通过采用上述技术方案，提示装置包括声光报警器，从而工作人员即便没有查看PLC控制器的人机交互界面，也可以及时方便的知道设备发生故障，同时因为声光报警器和各个检测机构分别一一对应，所以工作人员还可以根据发出提示信息的声光报警器快速知道问题所在。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：设置供电电源检测机构、加热件回路检测机构、保护气检测机构、冷却液检测机构、炉胆检测机构以及冷却套检测机构对工业电炉进行各项检测，设置控制装置接受检测值，并连接声光报警器对应发出提示信息，从而工作人员只需在工业电炉开机后开启本实用新型，就可以对工业电炉的各项进行自检，及时发现设备故障和隐患，以减少能源浪费，方便工作人员进行维修操作。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图一，主要用以展示整体结构；

图2为本实用新型的系统框图二，主要用以各检测机构和PLC控制器的控制结构。

图中：1、供电电源检测机构；11、缺相检测子机构；12、电压值异常检测子机构；13、电压传感器；2、加热件回路检测机构；21、第一电流传感器；22、第二电流传感器；3、保护气检测机构；31、第一气压传感器；32、露点仪；33、气体流量计；4、冷却液检测机构；41、第一液体压力传感器；42、第一液体流量传感器；5、炉胆检测机构；51、气体检测仪；6、冷却套检测机构；61、第二液体压力传感器；62、第二液体流量传感器；7、PLC控制器；71、人机交互界面；8、声光报警器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

工业电炉开机自检系统，其基于配备有数控系统的工业电炉，该工业电炉还应配备加热件（例如：电热丝）、通有保护气进入炉胆防止工件被高温氧化、通有冷却液进入冷却液进入冷却套并利用冷却套辅助设备降温。

工业电炉开机自检系统，参照图1，包括：

检测装置，用于对工业电炉的各项自检，并输出检测信号；

控制装置，连接于检测装置，用于接受并响应检测信号，根据检测信号输出控制信号；

提示装置，连接于检测装置，用于接受并响应控制信号，根据控制信号输出提示信息提示工作人员。

其中检测装置包括供电电源检测机构1、加热件回路检测机构2、保护气检测机构3、冷却液检测机构4、炉胆检测机构5以及冷却套检测机构6。

参照图1和图2，供电电源检测机构1用于对供电电源（三相电）进行检测，其包括缺相检测子机构11和电压值异常检测子机构12。

缺相检测子机构11包括若干电压传感器13，若干电压传感器13分别电连接于三相电的三相，以分别对三相进行检测采样，检测值输出给控制装置，控制装置对检测值进行对比判定；当任一相的电压为0 ，则控制装置判定为缺相上电，此时控制装置控制提示装置提示工作人员。

电压值异常检测子机构12同样包括若干电压传感器13，若干电压传感器13分别电连接（并联）于三相电的三相，以分别对三相进行检测采样，检测值输出给控制装置，控制装置对检测值进行对比判定；当任意一相的电压不符合预设标准电压范围值，例如360V-380V，则控制装置判定为供电异常在，此时控制装置控制提示装置提示工作人员。

为节约成本，缺相检测子机构11和电压值异常检测子机构12可采用同一组电压传感器13作为检测采样工具。

参照图1和图2，加热件回路检测机构2包括分别对加热件的供电主电路和控制回路检测通断的第一电流传感器21、第二电流传感器22。

第一电流传感器21电连接于（串联）加热件的供电主电路，用于检测供电主电路的电流并输出第一电流检测值；当第一电流传感器21输出给控制装置的第一电流检测值等于0时，则控制装置判定加热件的供电主电路断路，此时控制装置控制提示装置提示工作人员。

第二电流传感器22电连接于加热件的控制主回路；当第二电流传感器22输出给控制装置的第二电流检测值等于0，则控制装置判定加热件的控制主回路断路，控制装置控制提示装置提示工作人员。

参照图1和图2，保护气检测机构3分别用于检测工业电炉的保护气的气压、纯度以及流量，其设置于气源发生器和工业电炉之间。保护气检测机构3包括第一气压传感器31、露点仪32以及气体流量计33。

第一气压传感器31，其检测端探入气源发生器和工业电炉之间的输气管内，用于检测输气管内的气压并输出第一气压检测值。

露点仪32，其检测端探入气源发生器和工业电炉之间的输气管内，用于检测并输出露点值，用于后续通过露点判定保护气的纯度。之所以能进行纯度判断是因为保护气的主要成分为氢气和氮气，以及少量混入的水气；通过露点可以知道保护气的含水量，露点越低表明保护气的含水量越少，即保护气的纯度更高。设置露点仪32可以避免保护气中的水分过多影响加工出的工件质量。

气体流量计33连通在气源发生器和工业电炉之间的输气管上，用于检测并输出气体流量检测值。

第一气压检测值、露点值以及气体流量检测值分别输出到控制装置。

参照图1和图2，冷却液检测机构4用于检测冷却液输送管内冷却液的压力和流量，包括第一液体压力传感器41和第一液体流量传感器42。

第一液体压力传感器41安装于冷却液输送管，且其检测端探入冷却液输送管内，用于检测并输出第一液体压力检测值。

第一液体流量传感器42同样安装冷却液输送管，且其检测端探入冷却液输送管内，用于检测并输出第一液体流量检测值。

参照图1和图2，炉胆检测机构5包括若干用于检测炉胆是否渗漏的气体检测仪51，用于检测并输出气体检测值；气体检测仪51可选择可燃性气体检测仪，因为保护气的主要成分为氢气和氮气，实际检测时一般检测氢气的含量，以判断炉胆是否泄漏。由于氢气密度相对较小上浮，气体检测仪51的检测端设置为朝向炉胆上方。以钎焊炉为例，气体检测仪51的检测端对隧道状的炉胆上方气体进行巡检，以判别炉胆是否泄漏。

参照图1和图2，冷却套检测机构6用于检测冷却套是否渗漏，包括第二液体压力传感器61以及第二液体流量传感器62。

第二液体压力传感器61，其检测端探入冷却套内，用于检测冷却套内冷却液的压力，并输出第二液体压力检测值，以便后续通过压力变化判定冷却套是否存在泄漏。

第二液体流量传感器62至少设置两个，两个第二液体流量传感器62的检测端分别探入冷却套的进液端和出液端；或者设置一个第二液体流量传感器62，但是至少有电信连接两个检测端，两个检测端分别探入冷却套的进液端和出液端。第二液体流量传感器62检测并分别输出进液流量检测值和出液流量检测值，以便后续根据进液流量检测值和出液流量检测值的差值判定冷却套是否渗漏。

参照图1和图2，控制装置包括PLC控制器7，PLC控制器7电信号连接于检测装置，用于接受并响应各个检测值。为方便工作人员操作，PLC控制器7电信号连接有人机交互界面71，人机交互界面71可选择触摸显示屏。为利用PLC控制器7实现控制功能，PLC控制器7应配备额A/D转换模块、放大器、继电器等基础模块。

参照图1和图2，提示装置包括多个声光报警器8，声光报警器8电信号连接于PLC控制器7，可选择报警灯。多个声光报警器8分别连接于各个检测机构，或者说启用权限分配至各个检测机构，当某个检测机构检测发现异常，PLC控制器7控制与之对应的声光报警器8开启，以便工作人员能够及时准确的明白工业电炉的故障原因。

提示装置还包括以程式存在的报警信息弹框模块，其预设于PLC控制器7的PLC系统；当PLC控制器7判定某个检测值异常，报警信息弹框模块控制人机交互界面71对应的弹出判定结果，以进一步方便工作人员使用。

进一步的，本实用新型的PLC控制器7的PLC系统内预设有自检程序，该自检系统可以直接购买PLC控制器7生产厂商提供的PLC检测系统，以用于检测PLC控制器7的功能是否正常，保证其他自检功能不受影响。

使用过程：工作人员对工业电炉开机，本实用新型启动。

PLC控制器7运行，并进行自检，若出现异常自动进行报错。

A、供电电源检测机构1运行：当电压传感器13输出给PLC控制器7的电压检测值为0，PLC控制器7判定缺相上电，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并在人机交互界面71弹出缺相上电的信息框；

当电压传感器13输出给PLC控制器7的电压检测值超出标准电压范围值，PLC控制器7判定供电异常，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并在人机交互界面71弹出供电异常的信息框。

B、加热件回路检测机构2运行：当第一电流传感器21输出给PLC控制器7的第一电流检测值等于0时，则PLC控制器7判定加热件的供电主电路断路，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并在人机交互界面71弹出加热件的供电主电路断路信息框；

当第二电流传感器22输出给PLC控制器7的第二电流检测值等于0，则PLC控制器7判定加热件的控制主回路断路，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并在人机交互界面71弹出加热件的控制主回路断路信息框。

C、保护气检测机构3运行：

当第一气压传感器31输出给PLC控制器7的第一气压检测值超过标准气压范围值，PLC控制器7判定保护气的气压异常，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并在人机交互界面71弹出保护气气压异常的信息框。

当露点仪32输出给PLC控制器7的露点值超过标准露点范围值，PLC控制器7判定保护气纯度不足，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并在人机交互界面71弹出保护气纯度不足的信息框。

当气体流量计33输出给PLC控制器7的气体流量检测值超过标准气体流量范围值，PLC控制器7判定保护气流量不足，且若气体流量检测值大于标准范围值，PLC控制器7进一步判定为保护气流量过大；若气体流量检测值小于标准范围值，PLC控制器7进一步判定为保护气流量过小。后续，PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并分别在人机交互界面71弹出保护气流量多大或保护气流量过小的信息框。

D、冷却液检测机构4运行：

当第一液体压力传感器41输出给PLC控制器7的第一液体压力检测值大于标准液体压力范围值，PLC控制器7判定冷却液压力过大；当第一液体压力检测值小于标准液体压力范围值，PLC控制器7判定冷却液压力过小，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并分别在人机交互界面71弹出冷却液压力过大、冷却液压力过小的信息框。

当第一液体流量传感器42输出给PLC控制器7的第一液体流量检测值大于标准液体流量范围值，PLC控制器7判定冷却液流量过大；当第一液体流量检测值小于标准液体流量范围值，PLC控制器7判定冷却液流量过小，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并分别在人机交互界面71弹出冷却液流量过大、冷却液流量过小的信息框。

E、炉胆检测机构5运行：当气体检测仪51输出给PLC控制器7的气体检测值不符合预设值气体预设值，例如输出的氢气浓度超出氢气浓度预设值，PLC控制器7判定炉胆渗漏，此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并在人机交互界面71弹出炉胆渗漏的信息框。

F、冷却套检测机构6：

当第二液体压力传感器61输出给PLC控制器7的第二液体压力检测值在采样时间段内发生变化，且变化值超出误差范围，PLC控制器7判定冷却套检渗漏；当分别位于冷却套进液端和出液端的第二液体流量传感器62输出的进液流量检测值、出液流量检测值不同，PLC控制器7同样判定冷却套检渗漏；此时PLC控制器7控制对应的声光报警器8开启，并在人机交互界面71弹出冷却套检渗漏的信息框。

上述各标准范围值、误差范围均由工作人员根据实际预设，存储于PLC控制器7内等待调用。同时本实用新型的启动触发条件设置为工业电炉开机，即当工业电炉在开机指令下开机时，本实用新型启用。

根据上述内容，本实用新型可以在设备开机阶段对工业电炉进行自检，及时发现设备的故障和隐患，以减少能源浪费，方便工作人员进行维修操作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种工业电炉开机自检系统，其特征在于：包括

检测装置，用于对工业电炉自检，并输出检测信号；

控制装置，连接于检测装置，用于接受并响应检测信号，根据检测信号输出控制信号；

提示装置，连接于检测装置，用于接受并响应控制信号，根据控制信号输出提示信息提示工作人员；

所述检测装置包括供电电源检测机构（1）、加热件回路检测机构（2）、保护气检测机构（3）、冷却液检测机构（4）、炉胆检测机构（5）以及冷却套检测机构（6）。

2.根据权利要求1所述的工业电炉开机自检系统，其特征在于：所述供电电源检测机构（1）包括用于检测三相电源缺相的缺相检测子机构（11）以及用于检测三相电各项电压值的电压值异常检测子机构（12）。

3.根据权利要求1所述的工业电炉开机自检系统，其特征在于：所述加热件回路检测机构（2）包括分别用于对加热件的供电主回路以及控制主回路检测通断的供电断路检测子机构（21）、控制断路检测子机构（22）。

4.根据权利要求1所述的工业电炉开机自检系统，其特征在于：所述保护气检测机构（3）包括分别用于检测气源发生器供给工业电炉的气压、纯度以及流量的气压检测子机构（31）、露点检测子机构（32）、保护气流量检测子机构（33）。

5.根据权利要求1所述的工业电炉开机自检系统，其特征在于：所述冷却液检测机构（4）包括分别用于检测冷却液输送管内压力和流量的冷却液压力检测子机构（41）、冷却液流量检测子机构（42）。

6.根据权利要求1所述的工业电炉开机自检系统，其特征在于：所述炉胆检测机构（5）包括若干用于检测炉胆是否渗漏的气体检测仪（51），所述气体检测仪（51）的检测端朝向炉胆上方。

7.根据权利要求1所述的工业电炉开机自检系统，其特征在于：所述冷却套检测机构（6）包括用于检测冷却套是否渗漏的流体压力检测子机构（61）以及流体流量检测子机构（62）。

8.根据权利要求1所述的工业电炉开机自检系统，其特征在于：所述控制装置包括PLC控制器（7），所述PLC控制器（7）包括人机交互界面。

9.根据权利要求8所述的工业电炉开机自检系统，其特征在于：所述提示装置包括多个声光报警器（8），多个声光报警器（8）分别连接于供电电源检测机构（1）、加热件回路检测机构（2）、保护气检测机构（3）、冷却液检测机构（4）、炉胆检测机构（5）以及冷却套检测机构（6）。