CN212335248U - 一种压强调控装置及真空热处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属真空热处理技术领域，公开一种压强调控装置及真空热处理设备。其中压强调控装置包括真空炉、气体质量流量控制器、调节阀、压强检测件及控制仪表，气体质量流量控制器连接于真空炉的进气口，用于测量及调节进入真空炉内的惰性气体流量；调节阀连接于真空炉的排气口，用于调节真空炉的排气流量；压强检测件安装于真空炉上，用于测量真空炉内的压强；控制仪表与气体质量流量控制器、压强检测件及调节阀电性连接，控制仪表用于调节气体质量流量控制器和调节阀的开度。本实用新型实现了真空炉内压强的实时调节且调节精度更高，有效地抑制金属表面蒸发和合金元素贫化；真空炉内气体循环，防止热处理生成气体污染金属的热处理环境。

Description

一种压强调控装置及真空热处理设备

技术领域

本实用新型涉及金属真空热处理技术领域，尤其涉及一种压强调控装置及真空热处理设备。

背景技术

真空热处理是指通过在真空下对金属进行真空加热、保温、冷却的热处理过程，以实现金属不氧化或少氧化的目的。但是，金属在真空和高温状态下，均存在程度不同的表面蒸发和合金元素贫化的趋势。

现有技术中，为了克服上述问题，一般在真空热处理过程中，在加热和保温阶段，进行“分压”操作，即在抽取真空的同时，采取通过微量气体阀门的开闭，控制是否向真空热处理炉内通入微量的惰性气体，控制进入真空热处理炉内气体流量，从而维持一个稳定的压强水平来抑制金属表面蒸发和合金元素贫化。

但是，微量气体阀门在工作过程中仅有开和闭两个状态，无法控制向真空热处理炉输入的惰性气体的流量，向真空热处理炉输送惰性气体时，使真空热处理炉内的压强升高幅度较大，不输入时，会使真空热处理炉内的压强降低幅度较大，致使真空热处理炉内压强极不稳定，可能致使无法有效地抑制金属表面蒸发和合金元素贫化。

基于此，亟需一种压强调控装置及真空热处理设备，以解决上述存在的问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种压强调控装置及真空热处理设备，实现了真空炉内压强的实时调节且调节精度更高，有效地抑制金属表面蒸发和合金元素贫化，提高金属热处理质量。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种压强调控装置，包括

真空炉；

气体质量流量控制器，其连接于所述真空炉的进气口，用于测量及调节进入所述真空炉内的惰性气体流量；

调节阀，其连接于所述真空炉的排气口，用于调节所述真空炉的排气流量；

压强检测件，其安装于所述真空炉上，用于测量所述真空炉内的压强；

控制仪表，其与所述气体质量流量控制器、所述压强检测件及所述调节阀电性连接，所述控制仪表用于调节所述气体质量流量控制器和所述调节阀的开度。

作为一种压强调控装置的优选技术方案，还包括储气罐，用于存储惰性气体，所述储气罐通过所述气体质量流量控制器连接于所述真空炉的进气口。

作为一种压强调控装置的优选技术方案，还包括真空泵，所述真空泵通过所述调节阀连接于所述真空炉的排气口，所述真空泵用于对所述真空炉抽真空。

作为一种压强调控装置的优选技术方案，所述真空泵与所述控制仪表电性连接。

作为一种压强调控装置的优选技术方案，还包括蜂鸣报警器，其与所述控制仪表电性连接。

作为一种压强调控装置的优选技术方案，还包括安全阀，其安装于所述真空炉上。

作为一种压强调控装置的优选技术方案，所述压强检测件为电容式薄膜绝对压力传感器。

作为一种压强调控装置的优选技术方案，所述调节阀为电控比例阀。

作为一种压强调控装置的优选技术方案，所述真空泵为调速真空泵。

另一方面，提供一种真空热处理设备，包括以上任一方案所述的压强调控装置。

本实用新型的有益效果为：

气体质量流量控制器测量及调节进入真空炉内的惰性气体流量，压强检测件测量真空炉内的压力，然后将压力信号传递给控制仪表，控制仪表根据设定的参数和接收到的压力值信息，分别调节气体质量流量控制器和调节阀的开度。当压力较高时，减小气体质量流量控制器的开度和/或增加调节阀的开度；当压力较小时，减小调节阀的开度和/或增加气体质量流量控制器的开度。一方面实现了真空炉内压强的实时调节且调节精度更高，以使真空炉内的压强在一个较小的范围内波动，维持真空炉内的压强的稳定，有效地抑制金属表面蒸发和合金元素贫化；另一方面实现了真空炉内的气体循环，使金属真空热处理过程中生成的气体排出，防止生成气体污染金属的热处理环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的压强调控装置的示意图。

图中标记如下：

1-真空炉；2-气体质量流量控制器；3-调节阀；4-压强检测件；5-控制仪表；6-真空泵；7-蜂鸣报警器；8-安全阀。

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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有技术中，一般在真空热处理过程中，在加热和保温阶段，进行“分压”操作，即在抽取真空的同时，采取通过微量气体阀门的开闭，向真空热处理炉内通入微量的惰性气体，控制进入真空热处理炉内气体流量，从而维持一个稳定的压强水平来抑制金属表面蒸发和合金元素贫化，但是，微量气体阀门在工作过程中仅有开和闭两个状态，无法控制向真空热处理炉输入的惰性气体的流量，向真空热处理炉输送惰性气体时，使真空热处理炉内的压强升高幅度较大，不输入时，会使真空热处理炉内的压强降低幅度较大，致使真空热处理炉内压强极不稳定，可能致使无法有效地抑制金属表面蒸发和合金元素贫化。

为解决上述问题，如图1所示，本实用新型提供一种真空热处理设备，其包括压强调控装置。该压强调控装置包括真空炉1、气体质量流量控制器2、调节阀3、压强检测件4、储气罐及真空泵6。

具体地，储气罐用于存储惰性气体，储气罐通过气体质量流量控制器2连接于真空炉1的进气口，气体质量流量控制器2不仅能够测量储气罐输入真空炉1内的惰性气体体积和流通速度，还能够调节惰性气体的输送速度，方便根据测量结构调整向真空炉1输送惰性气体的速度，以维持真空炉1内的压强的稳定。真空泵6通过调节阀3连接于真空炉1的排气口，真空泵6用于对真空炉1抽真空，调节阀3用于调节真空泵6抽取真空炉1的气体流量。本实施例中，调节阀3优选为电控比例阀。控制仪表5与气体质量流量控制器2、压强检测件4、调节阀3及真空泵6电性连接，控制仪表5用于调节气体质量流量控制器2和调节阀3的开度。

具体工作方式为，压强检测件4测量真空炉1内的压力，然后将压力信号传递给控制仪表5，控制仪表5根据设定的参数和接收到的压力值信息，分别调节气体质量流量控制器2、调节阀3的开度以及真空泵6的抽气量。当压力较高时，减小气体质量流量控制器2的开度和/或增加调节阀3的开度和/或增加真空泵6的抽气量；当压力较小时，减小调节阀3的开度和/或增加气体质量流量控制器2的开度和/或减小真空泵6的抽气量。一方面实现了真空炉1内压强的实时调节且调节精度更高，以使真空炉1内的压强在一个较小的范围内波动，维持真空炉1内的压强的稳定，有效地抑制金属表面蒸发和合金元素贫化；另一方面实现了真空炉1内的气体循环，使真空热处理过程中生成的气体排出，防止生成气体污染金属的热处理环境。本实施例利用控制仪表5通过PID控制方式对真空炉1的进气量及排气量进行设定和动态调节，并通过计算机进行控制，可以实现精准地控制“分压”数值。需要特别说明的是，控制仪表5利用PID控制方法调节的方式为现有技术中较为成熟的技术，在此不在赘述。

由于真空炉1内压强过低，采用传统的压力传感器无法对其进行测量，优选地，本实施例中压强检测件4为电容式薄膜绝对压力传感器，电容式薄膜绝对压力传感器相对于普通压力传感器，不仅精度高，而且其耐低压性能较强。

优选地，本实施例中真空泵6为调速真空泵，调速真空泵与控制仪表5电性连接，控制仪表5能够根据真空炉1内的压强值，调节调速真空泵的抽气速度。更好控制真空炉1的气体排出流量，提高该装置的实用性。

进一步地，压强调控装置还包括安全阀8和蜂鸣报警器7。蜂鸣报警器7与控制仪表5电性连接，当设备故障，真空炉1内压强异常时，控制仪表5能够使蜂鸣报警器7报警，以提醒用户对其进行检修，提高本实施例的安全性。进一步地，安全阀8位于真空炉1上，当设备故障，真空炉1内压强超过预设压强时，安全阀8打开自动对真空炉1泄压，对真空炉1进行保护，提高压强调控装置的实用性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种压强调控装置，其特征在于，包括

真空炉(1)；

气体质量流量控制器(2)，其连接于所述真空炉(1)的进气口，用于测量及调节进入所述真空炉(1)内的惰性气体流量；

调节阀(3)，其连接于所述真空炉(1)的排气口，用于调节所述真空炉(1)的排气流量；

压强检测件(4)，其安装于所述真空炉(1)上，用于测量所述真空炉(1)内的压强；

控制仪表(5)，其与所述气体质量流量控制器(2)、所述压强检测件(4)及所述调节阀(3)电性连接，所述控制仪表(5)用于调节所述气体质量流量控制器(2)和所述调节阀(3)的开度。

2.根据权利要求1所述的压强调控装置，其特征在于，还包括储气罐，用于存储惰性气体，所述储气罐通过所述气体质量流量控制器(2)连接于所述真空炉(1)的进气口。

3.根据权利要求1所述的压强调控装置，其特征在于，还包括真空泵(6)，所述真空泵(6)通过所述调节阀(3)连接于所述真空炉(1)的排气口，所述真空泵(6)用于对所述真空炉(1)抽真空。

4.根据权利要求3所述的压强调控装置，其特征在于，所述真空泵(6)与所述控制仪表(5)电性连接。

5.根据权利要求1所述的压强调控装置，其特征在于，还包括蜂鸣报警器(7)，其与所述控制仪表(5)电性连接。

6.根据权利要求1所述的压强调控装置，其特征在于，还包括安全阀(8)，其安装于所述真空炉(1)上。

7.根据权利要求1所述的压强调控装置，其特征在于，所述压强检测件(4)为电容式薄膜绝对压力传感器。

8.根据权利要求1所述的压强调控装置，其特征在于，所述调节阀(3)为电控比例阀。

9.根据权利要求4所述的压强调控装置，其特征在于，所述真空泵(6)为调速真空泵。

10.一种真空热处理设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的压强调控装置。

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