CN213747860U - 一种离子交换炉的温度控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离子交换炉的温度控制装置，包括炉壳，炉壳的内部中心位置设有熔盐，炉壳的内部设有一插入熔盐内的呈竖直状态的中心热电偶，在炉壳的内部设有用以对熔盐进行加热的上层电炉丝和下层电炉丝，炉壳的侧面安装分别对上层电炉丝和下层电炉丝的加热温度进行检测的上层热电偶和下层热电偶，上层热电偶和下层热电偶水平设置，本实用新型设计结构简单、使用便捷，能够对熔盐的上层和下层分别进行加热和温度检测，将测量结果进行PID运算，配合固态继电器对电炉丝的加热功率进行控制，确保温度保持恒定，并且设置中心热电偶，当中心温度偏离要求值过大时，也能够通过调整上下层的温度给定来满足中心温度的要求。
Description
技术领域
本实用新型属于离子交换炉技术领域，具体涉及一种离子交换炉的温度控制装置。
背景技术
离子交换技术是目前自聚焦透镜生产中一种较为成熟的方法。离子交换是将玻璃基体置于高温熔盐中，使熔盐中的一价离子取代玻璃中不相同的一价离子的过程，工作过程在高温熔盐中（460-550℃）进行离子交换，需要对温度有一定精度的控制，目前采用的方案为在交换炉壁一周放置加热源为交换炉加热，用耐高温锅盛放高温熔盐，较为常见的是不锈钢锅，在熔盐上方设置温度传感器，用于温度测量、控制。但是现有的温控方案只能够对交换炉内部高温熔盐某一点的温度进行测量，而熔盐温度在各处位置并不均匀，导致温度检测的精确度不高，当实际温度与检测温度偏离过大时，不能够及时的进行温度调整，并且当温度测点的测量值超过设定范围时，不能够及时的通知工作人员，给工作效率以及工作质量带来不利的影响。
发明内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种离子交换炉的温度控制装置，其结构设计简单合理、使用便捷，能够对熔盐的上层和下层分别进行加热和温度检测，将测量结果进行PID运算，配合固态继电器对电炉丝的加热功率进行控制，确保温度保持恒定，并且设置中心热电偶，当中心温度偏离要求值过大时，也能够通过调整上下层的温度给定来满足中心温度的要求。
本实用新型所采用的技术方案是：一种离子交换炉的温度控制装置，包括炉壳，炉壳的内部中心位置设有熔盐，炉壳的内部设有一插入熔盐内的呈竖直状态的中心热电偶，在炉壳的内部设有用以对熔盐进行加热的上层电炉丝和下层电炉丝，炉壳的侧面安装分别对上层电炉丝和下层电炉丝的加热温度进行检测的上层热电偶和下层热电偶，上层热电偶和下层热电偶水平设置。
所述炉壳的内壁位置固定设置有耐火保温层，熔盐位于耐火保温层的中心位置。
所述中心热电偶、上层热电偶与下层热电偶分别连接有声光报警系统。
这种离子交换炉的温度控制装置在使用时：上层热电偶和下层热电偶在采集到温度值后，根据给定温度进行PID运算，运算结果直接通过固态继电器对电炉丝的加热功率进行控制，以确保加热温度保持恒定；
中心热电偶检测到中心温度值偏离要求值过大时，通过调整上层电炉丝和下层电炉丝的温度给定来满足中心温度的要求；
当中心热电偶、上层热电偶和下层热电偶的测量值超过设定范围时，会在控制柜上显示具体报警的名称，并且可通过声光报警系统来完成报警工作，使工作人员第一时间介入，避免温度波动范围过大，影响离子交换的质量。
所述炉壳的内部中心位置设有熔盐，炉壳的内部设有一插入熔盐内的呈竖直状态的中心热电偶；这样设置的目的是：中心热电偶用以检测熔盐在工作过程中的实际温度，作为监视，并不直接参与温度控制，在所检测的温度值偏离要求值过大时，再通过控制上层电炉丝和下层电炉丝进行温度调整，从而实现温度满足工作要求的目的。
所述在炉壳的内部设有用以对熔盐进行加热的上层电炉丝和下层电炉丝，炉壳的侧面安装分别对上层电炉丝和下层电炉丝的加热温度进行检测的上层热电偶和下层热电偶，上层热电偶和下层热电偶水平设置；这样设置的目的是：熔盐上下两处位置分别安装电炉丝可以提高加热的效率，缩短加热时间，在上下两处电炉丝位置分别设置上层热电偶和下层热电偶是为了能够对两处加热温度分别进行采集，并根据给定的温度进行PID运算，从而便于通过固态继电器对两处电炉丝的加热功率进行分别控制，确保温度保持恒定。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型设计结构简单、使用便捷，能够对熔盐的上层和下层分别进行加热和温度检测，将测量结果进行PID运算，配合固态继电器对电炉丝的加热功率进行控制，确保温度保持恒定，并且设置中心热电偶，当中心温度偏离要求值过大时，也能够通过调整上下层的温度给定来满足中心温度的要求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中标记：1、炉壳；2、熔盐；3、中心热电偶；4、上层电炉丝；5、上层热电偶；6、下层电炉丝；7、下层热电偶；8、耐火保温层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。
如图所示，一种离子交换炉的温度控制装置，包括炉壳1，炉壳1的内部中心位置设有熔盐2，炉壳1的内部设有一插入熔盐2内的呈竖直状态的中心热电偶3，在炉壳1的内部设有用以对熔盐2进行加热的上层电炉丝4和下层电炉丝6，炉壳1的侧面安装分别对上层电炉丝4和下层电炉丝6的加热温度进行检测的上层热电偶5和下层热电偶7，上层热电偶5和下层热电偶7水平设置。
所述炉壳1的内壁位置固定设置有耐火保温层8，熔盐2位于耐火保温层8的中心位置，耐火保温层8是利用耐火砖在炉壳1内部砌筑而成的保温结构，用以避免热量流失，防止炉壳1过热而造成损坏。
所述中心热电偶3、上层热电偶5与下层热电偶7分别连接有声光报警系统，声光报警系统包括蜂鸣器和报警灯，在进行报警时，蜂鸣器和报警灯可同时工作，起到报警的作用。
这种离子交换炉的温度控制装置在使用时：上层电炉丝4和下层电炉丝6分别连接有固态继电器，上层热电偶5和下层热电偶7在采集到温度值后，根据给定温度进行PID运算，运算结果直接通过固态继电器对电炉丝的加热功率进行控制，以确保加热温度保持恒定；
中心热电偶3起到监视的作用，不直接参与控制，当中心温度值偏离要求值过大时，通过调整上层电炉丝4和下层电炉丝6的温度给定来满足中心温度的要求；
当三个温度测点的测量值超过设定范围时，会在控制柜上显示具体报警的名称，并且可通过声光报警系统来完成报警工作，使工作人员第一时间介入，避免温度波动范围过大，影响离子交换的质量。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种离子交换炉的温度控制装置，其特征在于：包括炉壳，炉壳的内部中心位置设有熔盐，炉壳的内部设有一插入熔盐内的呈竖直状态的中心热电偶，在炉壳的内部设有用以对熔盐进行加热的上层电炉丝和下层电炉丝，炉壳的侧面安装分别对上层电炉丝和下层电炉丝的加热温度进行检测的上层热电偶和下层热电偶，上层热电偶和下层热电偶水平设置。
2.根据权利要求1所述的一种离子交换炉的温度控制装置，其特征在于：炉壳的内壁位置固定设置有耐火保温层，熔盐位于耐火保温层的中心位置。
3.根据权利要求1所述的一种离子交换炉的温度控制装置，其特征在于：中心热电偶、上层热电偶与下层热电偶分别连接有声光报警系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022744814.XU CN213747860U (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 一种离子交换炉的温度控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022744814.XU CN213747860U (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 一种离子交换炉的温度控制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213747860U true CN213747860U (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=76828436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022744814.XU Active CN213747860U (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 一种离子交换炉的温度控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213747860U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113821063A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-12-21 | 北京泰和九思科技有限公司 | 窑炉多点温度辅助检测及补偿控制方法 |
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2020
- 2020-11-24 CN CN202022744814.XU patent/CN213747860U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113821063A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-12-21 | 北京泰和九思科技有限公司 | 窑炉多点温度辅助检测及补偿控制方法 |
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