專(zhuān)利名稱(chēng)：一種熱處理爐故障診斷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱處理爐故障診斷設(shè)備。
背景技術(shù)：
金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉 眼所能看到的。為使金屬工件具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復(fù)雜，可以通過(guò)熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過(guò)熱處理改變其力學(xué)、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能。熱處理中，熱處理爐內(nèi)的氣氛(如氧勢(shì)、碳勢(shì)、C0、C02、CH4等)、爐溫和壓力等參量的變化會(huì)直接影響熱處理后產(chǎn)品的品質(zhì)。目前，國(guó)內(nèi)熱處理行業(yè)對(duì)于氣氛、爐溫和壓力等參量變化的控制特別是對(duì)氣氛的控制是薄弱的，很多爐子都沒(méi)有對(duì)氣氛控制這一功能。而且，現(xiàn)有技術(shù)熱處理爐中沒(méi)有安裝系統(tǒng)的全套的可同時(shí)測(cè)量氣氛、爐溫、壓力等參量的儀器，只有單個(gè)的氣氛、爐溫或壓力等參量測(cè)量?jī)x器。當(dāng)熱處理爐出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題以后，只能一個(gè)一個(gè)儀器去測(cè)量，如果不知道是什么參量出了問(wèn)題，就只能全部?jī)x器帶著跑，不僅處理效率低，操作不方便，而且測(cè)量的準(zhǔn)確性差、不全面，花費(fèi)的成本高。另外，現(xiàn)有的氣氛、爐溫或壓力等參量測(cè)量?jī)x器，通常只設(shè)定了一個(gè)測(cè)量范圍和一個(gè)測(cè)量精度，測(cè)量精度低，且測(cè)量時(shí)只是得到一個(gè)在測(cè)量范圍內(nèi)或超出測(cè)量范圍的一個(gè)參量，然后只能憑經(jīng)驗(yàn)去調(diào)整相應(yīng)的參量，尋找可能發(fā)生的故障，因此，存在著較大的人為誤差和不穩(wěn)定性，也沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循。針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實(shí)有必要進(jìn)行研究，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，以便實(shí)時(shí)檢測(cè)出熱處理爐內(nèi)的氣氛、爐溫和壓力等參量，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷熱處理爐是否處于正常工作狀態(tài)，對(duì)熱處理爐故障進(jìn)行診斷。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱處理爐故障診斷設(shè)備，以實(shí)時(shí)檢測(cè)出熱處理爐內(nèi)的氣氛、爐溫和壓力等參量，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷熱處理爐是否處于正常工作狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種熱處理爐故障診斷設(shè)備，包括與熱處理爐連接的檢測(cè)模塊、與檢測(cè)模塊連接的數(shù)據(jù)采集單元以及與數(shù)據(jù)采集單元連接的數(shù)據(jù)處理單元；其中，所述檢測(cè)模塊包括有氧探頭單元、壓力傳感器單元、測(cè)溫單元、以及氣體分析單元；所述氧探頭單元用于檢測(cè)熱處理爐內(nèi)的氧勢(shì)或碳勢(shì)，并將所述氧勢(shì)或碳勢(shì)傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述壓力傳感器單元用于檢測(cè)所述熱處理爐內(nèi)的壓力值，并將所述壓力值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述測(cè)溫單元用于檢測(cè)所述熱處理爐內(nèi)的溫度值，并將所述溫度值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述氣體分析單元用于檢測(cè)所述熱處理爐內(nèi)所含氣體的含量值，并將所述氣體含量值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述數(shù)據(jù)采集單元用于接收所述氧探頭單元、壓力傳感器單元、測(cè)溫單元和氣體分析單元的輸出數(shù)據(jù)，將所述輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)處理單元用于對(duì)所述輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而判斷所述熱處理爐內(nèi)各項(xiàng)參量是否正常。進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理單元中預(yù)先設(shè)定有熱處理爐內(nèi)各項(xiàng)參量在熱處理中需要的標(biāo)準(zhǔn)值，數(shù)據(jù)采集單元將采集到的各項(xiàng)參量的實(shí)際數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理單元后，數(shù)據(jù)處理單元將接收到的各參量的實(shí)際數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的各參量的標(biāo)準(zhǔn)值分別進(jìn)行比較分析，從而判斷所述熱處理爐內(nèi)各項(xiàng)參量是否正常。·進(jìn)一步地，所述熱處理爐內(nèi)所含氣體包括CO、C02、CH4中的一種或多種。進(jìn)一步地,所述氧探頭單元的氧勢(shì)測(cè)量范圍為0-1140mv,測(cè)量精度為±lmv,所述預(yù)先設(shè)定的氧勢(shì)參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0-1140mv之內(nèi)。進(jìn)一步地,所述氧探頭單元的碳勢(shì)測(cè)量范圍為0. 01-1. 6% C,測(cè)量精度為0. 01%C，所述預(yù)先設(shè)定的碳勢(shì)參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0. 01-1. 6% C之內(nèi)。進(jìn)一步地，所述CO的精確測(cè)量范圍為0.00-30. 00%，測(cè)量精度為0.01%，所述預(yù)先設(shè)定的CO參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0. 00-30. 00%之內(nèi)。進(jìn)一步地，所述二氧化碳C02的精確測(cè)量范圍為0. 000-2. 000 %，測(cè)量精度為0. 001%，所述預(yù)先設(shè)定的C02參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0. 000-2. 000%之內(nèi)。進(jìn)一步地，所述甲烷CH4的精確測(cè)量范圍為0. 00-15. 00 %，測(cè)量精度為0. 01 %，所述預(yù)先設(shè)定的CH4參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0. 00-15. 00%之內(nèi)。進(jìn)一步地，所述測(cè)溫單元可對(duì)所述熱處理爐作6點(diǎn)或9點(diǎn)爐溫均勻性的檢測(cè)，測(cè)溫范圍為0-1100°C，精度為2%。，所述預(yù)先設(shè)定的爐溫參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0-1100°C之內(nèi)。進(jìn)一步地，所述壓力傳感器單元的壓力測(cè)量范圍為300_10000Pa，精度為±lPa，所述預(yù)先設(shè)定的壓力參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于300-200000Pa之內(nèi)。本實(shí)用新型熱處理爐故障診斷設(shè)備的有益效果為通過(guò)檢測(cè)模塊可一次性地、實(shí)時(shí)地檢測(cè)出熱處理爐內(nèi)的氣氛、爐溫和壓力等參量，并與各自的預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，得出一個(gè)全面的結(jié)論，然后根據(jù)結(jié)論判斷熱處理爐是否處于正常工作狀態(tài)，以及有針對(duì)性地對(duì)爐子的元器件或者工藝進(jìn)行調(diào)整。相對(duì)于現(xiàn)有測(cè)量?jī)x器的處理效率低、操作不方便、測(cè)量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性差、測(cè)量不全面、成本高等諸多缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的熱處理爐故障診斷設(shè)備具備了便攜性、集成性、高精度等優(yōu)點(diǎn)，其可以將熱處理爐的相關(guān)數(shù)據(jù)一次性就測(cè)量出來(lái)，然后與預(yù)設(shè)值比較，得出診斷結(jié)果。

圖I為本實(shí)用新型熱處理爐故障診斷設(shè)備實(shí)施例的模塊框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。請(qǐng)參照?qǐng)DI所示，本實(shí)用新型熱處理爐故障診斷設(shè)備100連接至熱處理爐11，其包括有與熱處理爐11連接的檢測(cè)模塊10、與檢測(cè)模塊10連接的的數(shù)據(jù)采集單元16以及與數(shù)據(jù)采集單元16連接的數(shù)據(jù)處理單元17。其中，所述檢測(cè)模塊10包括有氧探頭單元12、壓力傳感器單元13、測(cè)溫單元14、以及氣體分析單元15 ;所述氧探頭單元12用于檢測(cè)熱處理爐11內(nèi)的氧勢(shì)或碳勢(shì)，并將傳送至數(shù)據(jù)采集單元16 ;所述壓力傳感器單元13用于檢測(cè)熱處理爐11內(nèi)的壓力值，并將壓力值傳送至數(shù)據(jù)采集單元16 ;所述測(cè)溫單元14用于檢測(cè)熱處理爐11內(nèi)的多個(gè)溫度值，并將溫度值傳送至數(shù)據(jù)采集單元16 ;所述氣體分析單元15用于檢測(cè)熱處理爐11內(nèi)所含氣體的含量值，并將氣體含量值傳送至數(shù)據(jù)采集單元16 ;所述數(shù)據(jù)采集單元16用于接收氧探頭單元12、壓力傳感器單元13、測(cè)溫單元14和氣體分析單元15的輸出數(shù)據(jù)，將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元17，由數(shù)據(jù)處理單元17將所接收到的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷熱處理爐11內(nèi)各項(xiàng)參量是否正常。數(shù)據(jù)處理單元17可連接一顯示屏(圖中未示出)，通過(guò)顯示屏以將診斷結(jié)果顯示出來(lái)。若檢測(cè)到的各參量在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，則判斷熱處理爐工作正常；若檢測(cè)到的參量有超出預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值范圍的，則數(shù)據(jù)處理單元17會(huì)給出相應(yīng)的告警指令，以提示工作人員調(diào)節(jié)熱處理爐內(nèi)的參量，工作人員可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)熱處理爐內(nèi)的參量，使得熱處理爐內(nèi)的參量恢復(fù)正常。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述氧探頭單元12可測(cè)量氧勢(shì)或碳勢(shì)，氧勢(shì)的測(cè)量范圍為0-1140mv，測(cè)量精度為±lmv，碳勢(shì)測(cè)量范圍為0.01-1.6% C，測(cè)量精度為0.01%。所述壓力傳感器單元13的壓力測(cè)量范圍為300-200000Pa，精度為±lPa。所述測(cè)溫單元14可對(duì)熱處理爐作6點(diǎn)或9點(diǎn)爐溫均勻性的檢測(cè)，測(cè)溫范圍為0-1100°C，精度為2%。。所述氣體分析單元15檢測(cè)的氣體包括一氧化碳CO、二氧化碳C02和甲燒CH4,其中，一氧化碳CO的精確測(cè)量范圍為0. 00-30. 00%，測(cè)量精度為0. 01% ;二氧化碳C02的精確測(cè)量范圍為0. 000-2. 000%,測(cè)量精度為0. 001 %;甲烷CH4的精確測(cè)量范圍為0. 00-15. 00%,測(cè)量精度為0. 01 %。在所述數(shù)據(jù)處理單元17中預(yù)先設(shè)定C0、C02、CH4、氧勢(shì)、碳勢(shì)、溫度、壓力等熱處理中需要的標(biāo)準(zhǔn)值，該預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值系處于相應(yīng)的測(cè)量范圍之內(nèi)，即一氧化碳CO預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值處于其測(cè)量范圍0. 00-30. 00%之內(nèi)，壓力預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值處于壓力測(cè)量范圍300-200000Pa之內(nèi)，同理，針對(duì)C02、CH4、氧勢(shì)、碳勢(shì)、溫度，不再——說(shuō)明。數(shù)據(jù)采集單元16將所接收到的氧探頭單元12、壓力傳感器單元13、測(cè)溫單元14和氣體分析單元15的輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元17，數(shù)據(jù)處理單元17將接收到的各參量的實(shí)際數(shù)據(jù)(CO、C02、CH4、氧勢(shì)、碳勢(shì)、溫度、壓力數(shù)據(jù))和數(shù)據(jù)處理單元17內(nèi)預(yù)先設(shè)定的各參量的標(biāo)準(zhǔn)值一一分別進(jìn)行比較I、參量的實(shí)際數(shù)據(jù)在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)，結(jié)論顯示“符合”；2、參量的實(shí)際數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍以下的，結(jié)論顯示“偏低”；3、參量的實(shí)際數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍以上的，結(jié)論顯示“偏高”。數(shù)據(jù)處理單元17將各參量的診斷結(jié)果通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)，技術(shù)人員通過(guò)顯示屏，可以知道哪些參量是正常的，而哪些參量偏高、哪些參量偏低，從而可以對(duì)熱處理爐進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整或 者維修。通過(guò)以上技術(shù)方案，可實(shí)時(shí)獲取熱處理爐內(nèi)的各參量，根據(jù)獲取的參量與各參量設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷熱處理爐的工作狀態(tài)，若有故障可實(shí)時(shí)進(jìn)行處理和維修，提高熱處理的效率。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種熱處理爐故障診斷設(shè)備，包括與熱處理爐連接的檢測(cè)模塊、與檢測(cè)模塊連接的數(shù)據(jù)采集單元以及與數(shù)據(jù)采集單元連接的數(shù)據(jù)處理単元，其特征在干所述檢測(cè)模塊包括有氧探頭単元、壓カ傳感器單元、測(cè)溫單元、以及氣體分析単元；其中，所述氧探頭單元用于檢測(cè)熱處理爐內(nèi)的氧勢(shì)或碳勢(shì)，并將所述氧勢(shì)或碳勢(shì)傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述壓力傳感器単元用于檢測(cè)所述熱處理爐內(nèi)的壓カ值，并將所述壓カ值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述測(cè)溫単元用于檢測(cè)所述熱處理爐內(nèi)的溫度值，并將所述溫度值傳送至所述數(shù)據(jù)采集単元；所述氣體分析単元用于檢測(cè)所述熱處理爐內(nèi)所含氣體的含量值，并將所述氣體含量值傳送至所述數(shù)據(jù)采集單元；所述數(shù)據(jù)采集單元用于接收所述氧探頭單元、壓カ傳感器単元、測(cè)溫單元和氣體分析単元的輸出數(shù)據(jù)，將所述輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)處理單元用于對(duì)所述輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而判斷所述熱處理爐內(nèi)各項(xiàng)參量是否正常。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元中預(yù)先設(shè)定有熱處理爐內(nèi)各項(xiàng)參量在熱處理中需要的標(biāo)準(zhǔn)值，數(shù)據(jù)采集単元將采集到的各項(xiàng)參量的實(shí)際數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理単元后，數(shù)據(jù)處理単元將接收到的各參量的實(shí)際數(shù)據(jù)與預(yù) 先設(shè)定的各參量的標(biāo)準(zhǔn)值分別進(jìn)行比較分析，從而判斷所述熱處理爐內(nèi)各項(xiàng)參量是否正常。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在干，所述熱處理爐內(nèi)所含氣體包括CO、C02、CH4中的ー種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在干，所述氧探頭單元的氧勢(shì)測(cè)量范圍為0-1140mv，測(cè)量精度為±lmv，所述預(yù)先設(shè)定的氧勢(shì)參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0-1140mv 之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在于，所述氧探頭單元的碳勢(shì)測(cè)量范圍為0. 01-1. 6% C，測(cè)量精度為0. 01% C，所述預(yù)先設(shè)定的碳勢(shì)參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0. 01-1. 6% C 之內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在干，所述CO的精確測(cè)量范圍為0. 00-30. 00 %，測(cè)量精度為0. 01 %，所述預(yù)先設(shè)定的CO參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0. 00-30. 00%之內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在于，所述ニ氧化碳C02的精確測(cè)量范圍為0. 000-2. 000%，測(cè)量精度為0. 001%，所述預(yù)先設(shè)定的C02參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于 0. 000-2. 000%之內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在于，所述甲烷CH4的精確測(cè)量范圍為0. 00-15. 00%，測(cè)量精度為0. 01 %，所述預(yù)先設(shè)定的CH4參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0.00-15. 00%之內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)溫単元可對(duì)所述熱處理爐作6點(diǎn)或9點(diǎn)爐溫均勻性的檢測(cè)，測(cè)溫范圍為0-1100°C，精度為2%。，所述預(yù)先設(shè)定的爐溫參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于0-1100°C之內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理爐故障診斷設(shè)備，其特征在干，所述壓カ傳感器單元的壓カ測(cè)量范圍為300_10000Pa,精度為± IPa,所述預(yù)先設(shè)定的壓カ參量的標(biāo)準(zhǔn)值處于300-200000Pa 之內(nèi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種熱處理爐故障診斷設(shè)備，包括與熱處理爐連接的檢測(cè)模塊、與檢測(cè)模塊連接的數(shù)據(jù)采集單元以及與數(shù)據(jù)采集單元連接的數(shù)據(jù)處理單元；其中，通過(guò)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)出熱處理爐內(nèi)的氣氛、爐溫和壓力等參量，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷熱處理爐是否處于正常工作狀態(tài)，對(duì)熱處理爐故障進(jìn)行診斷。本實(shí)用新型可以將熱處理爐的相關(guān)數(shù)據(jù)一次性就測(cè)量出來(lái)，然后與預(yù)設(shè)值比較，得出診斷結(jié)果，具有便攜式、集成性，高精度的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F27D21/00GK202415641SQ20112057495
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者于云飛, 李宇軒, 陳邦興 申請(qǐng)人:海鹽華辰工業(yè)爐有限公司