專利名稱：熱處理工藝設備實時加熱能力監(jiān)測方法、工藝設定方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱處理工藝過程，尤其熱處理工藝設備實時監(jiān)測方法、工藝設 定方法及其實時控制方法和設備。
技術背景工業(yè)的飛速發(fā)展己經(jīng)可以滿足人們在各類產(chǎn)品上有個性的選擇，這種個性 化選擇傾向也導致了產(chǎn)品的多樣化，跟新?lián)Q代快。處于這種多樣化的時代，新 產(chǎn)品的投放速度和成本也就成為企業(yè)成功的關鍵因素，其中產(chǎn)品更新時生產(chǎn)工 藝的轉(zhuǎn)換和監(jiān)控就變得尤為重要。目前工業(yè)界很多的產(chǎn)品的生產(chǎn)過程都需要進 行特定的熱處理，例如產(chǎn)品的涂膠烘干過程、電子類產(chǎn)品回流焊焊接過程、 電子類產(chǎn)品波峰焊焊接過程，淬火，冷凍冷藏等。 一般地，每個熱處理工藝設 備都是由一個或一個以上獨立可控制的熱處理模組組合而成，在設備的工藝腔 中自然形成了 "熱處理環(huán)境溫度分布曲線"；各個熱處理模組可設定工藝參數(shù)， 并自我檢測是否處于設定的參數(shù)范圍內(nèi)，反饋信息給控制中心采取相應措施從 而實現(xiàn)自動控制。在一個熱處理過程中，當工件經(jīng)過每一個熱處理模組的工藝腔時通過特定 受熱方式(輻射、對流、熱傳等模式)實現(xiàn)相應的"工件熱處理過程溫度分布 曲線"。在實際的熱處理程序中，為獲得合理的工藝參數(shù)，通常會制作測溫試驗工 件。下面以電子行業(yè)的電腦主板的熱處理過程為例說明。
現(xiàn)在的做法便是，針對所有的產(chǎn)品，都有對應的測溫試驗工件，例如在 新的電腦主板導入前，需要照訂單生產(chǎn)出一片樣板，將該板制作成熱處理工藝 規(guī)格測試試驗板(例如在樣板的特定至少一個位置上埋下測溫用熱電偶導線， 連接在一個可以通過熱電偶收集被測對象的溫度值并記錄的機器)，然后以此板 來衡量熱處理設備的工藝參數(shù)是否滿足產(chǎn)品生產(chǎn)熱處理工藝規(guī)格。這些產(chǎn)品熱處理工藝規(guī)格一般來自該產(chǎn)品上的器件的供應商建議，如IC供 應商、PCB供應商、焊料供應商等等。如果測得的"工件熱處理過程溫度分布 曲線"不滿足規(guī)格，那么需要調(diào)整熱處理設備參數(shù)，直到測試結果滿足規(guī)格為 止，方可投入生產(chǎn)。上述的溫度工藝曲線實質(zhì)上是反映了熱處理設備各個模組 的實際加熱能力，即當前的熱處理設備運行參數(shù)所提供的實際輸出。同時為了監(jiān)測熱處理設備的穩(wěn)定性，需要定時的做溫度測試，確保工藝規(guī) 格要求，防止意外發(fā)生。如每隔4小時測試或每班次測試、或每天測試、或 每周測試。以上過程，試驗板制作過程的耗費人力、時間和材料；而且還有其 難以克服的弱點往往這些產(chǎn)品(試驗板)本身是容易老化的，多次這樣的測 試后，其導熱系數(shù)、質(zhì)量、形狀、甚至顏色都會相應變化，其導致的結果就是 測試數(shù)據(jù)并不可靠；另外測試是間歇進行的，在兩次監(jiān)測之間難以檢測到熱處 理工藝參數(shù)的異動，可能導致產(chǎn)品批量質(zhì)量問題；以就是說現(xiàn)有的監(jiān)測難以準 確實時衡量一個產(chǎn)品在熱處理設備中實際的熱處理工藝過程。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的熱處理設備監(jiān)測方法的不足，本發(fā)明提供一種熱處理工藝 設備加熱能力實時監(jiān)測方法、工藝預設方法及其設備。
本發(fā)明的技術方案如下-一種熱處理工藝設備加熱能力實時監(jiān)測方法，其特征是包括以下步驟-(1) 在熱處理模組中設置熱學參數(shù)穩(wěn)定的，通過與熱處理模組進行熱交換而自身形成溫差的基準試件；(2) 實時收集基準試件上至少兩處具有可測溫度差的位置的溫度(T3， T2)及熱處理模組的工藝腔內(nèi)的工作溫度T4;(3) 將上述熱處理模組的工作溫度L、基準試件上溫度(T3， T2)及(T3， T2)之間的變動范圍和變動速度定義為該熱處理模組當前運行參數(shù)對應于該基準 試件的溫度(T3, T2)測試點之間的加熱能力Wa。本發(fā)明還提供一種熱處理工藝設備工藝設定方法，其特征是包括以下步驟-(1) 在熱處理模組中設置熱學參數(shù)穩(wěn)定的，通過與熱處理模組進行熱交換 而自身形成溫差的基準試件；(2) 實時收集基準試件上至少兩處具有可測溫度差的位置的溫度(T3, T2) 及熱處理模組的工藝腔內(nèi)的工作溫度T4;(3) 將上述熱處理模組的工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2)及(T3， T2)之間的變動范圍和變動速度定義為該熱處理模組當前運行參數(shù)對應于該基準 試件的溫度(T3， T2)測試點之間的加熱能力Wa;(4) 以基準試件的溫度(T3， T2)測試點之間部分的熱學參數(shù)為基準，將 待熱處理工件的熱學參數(shù)與基準試件的進行比較，換算出對應于待熱處理工件 熱處理工藝需要的熱處理模組的加熱能力Wb和相應的運行參數(shù)。作為優(yōu)化，所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是還包含以下
步驟(1) 設定工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2)和加熱能力Wa的許可工 藝規(guī)格，該工藝規(guī)格由用戶定義或?qū)M足工件工藝要求的統(tǒng)計結果作為工藝規(guī)格；(2) 將實時監(jiān)測值與工藝規(guī)格比較，如實測結果超出工藝規(guī)格范圍或者超 出設定的警報點，將下達相應參數(shù)調(diào)整命令給設備控制器調(diào)整熱處理設備的運 行參數(shù)直到測試結果滿足工藝規(guī)格要求。進一步地，所述的工藝設定方法，其特征還包括以下步驟-(1) 設定工件經(jīng)過熱處理模組時工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2) 的變化值的許可工藝規(guī)格，該工藝規(guī)格由用戶定義或?qū)M足工件工藝要求統(tǒng)計 結果作為工藝規(guī)格；(2) 將實測結果與工藝規(guī)格比較，如實測結果超出工藝規(guī)格范圍或者超出 設定的警報點，將下達相應參數(shù)調(diào)整命令給設備控制器調(diào)整熱處理設備的運行 參數(shù)直到測試結果滿足工藝規(guī)格要求。進一步地，所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是所述的基準 試件能根據(jù)需要變換位置，變換位置后，要重新監(jiān)測該熱處理模組當前運行參 數(shù)的加熱能力，以及管制范圍和規(guī)格。進一步地，所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是所述的基準試件包括與熱處理模組的工作溫度形成溫度差的熱導體和設置在該熱導體上的 測試探桿，所述測試探桿底部與熱導體保持穩(wěn)定熱導通，頂部靠近熱源或工件流動位置附近；所述的基準試件的溫度(T3, T2)測試點相應設置在測試探桿的 底部適當位置和測試探桿的頂部適當位置。進一步地，所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是所述的熱處 理模組的腔內(nèi)工作溫度T4的測試點設置在測試探桿頂部附近。進一步地，所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是所述的熱導 體設有流體管道，該管道內(nèi)有用于調(diào)控熱導體溫度的流體物質(zhì)，還至少設置一 測試點在熱導體上，實時收集熱導體管內(nèi)流體物質(zhì)的溫度T5，將熱導體的溫度 作為測試探桿底部的溫度，將熱處理模組的工作溫度T"基準試件上溫度(T5，T》之間的變動范圍和變動速度定義為該熱處理模組當前運行參數(shù)對應于該測試探桿的加熱能力wa;本發(fā)明還提供一種熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，包括基準試件和控制單元，其特征是基準試件包括溫度可測的設置在熱處理模組中的熱導體，該熱 導體與熱處理模組形成溫差；在熱導體上設置測試探桿，所述測試探桿底部與 熱導體保持穩(wěn)定熱導通，頂部靠近熱源或工件流動位置附近；在熱處理模組的 工藝腔內(nèi)和測試探至少兩處具有可測溫度差的位置設置溫度探測器，實時收集 熱處理模組的工作溫度T4、測試探桿測溫點的溫度(T3， T2)并將其信號傳送到 控制單元。進一步地，所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是所述的測試 探桿位置可變地與熱導體連接。進一步地，所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是處于不同監(jiān) 測位置的熱導體為直通導熱管或各獨立熱處理模組區(qū)彼此獨立，通過隔熱材料 連接。 進一步地，所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是所述的熱導 體設有流體管道，該管道內(nèi)有用于調(diào)控熱導體溫度的流體物質(zhì)。迸一步地，所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是在熱導體的 流體管道中設有檢測流體溫度的溫度探測器，將實時收集管道中的流體溫度作 為熱導體的溫度Ts并將其信號傳送到控制單元。進一步地，所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是所述的熱導 體的外表面包覆隔熱材料。本發(fā)明的通過引入熱學參數(shù)穩(wěn)定的基準試件作為參照基準，通過實時監(jiān)測 基準試件來評價熱處理設備的狀況，其監(jiān)測結果可靠，操作方便，且節(jié)約了傳 統(tǒng)制作測試樣板的耗費。


圖1是回流焊爐熱處理模組結構示意圖。圖2是回流焊爐結構示意圖。圖3是熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備結構示意圖。圖4是基準試件結構示意圖。具體實施例為了本發(fā)明便于被理解，本文以電子行業(yè)常用的回流焊爐為對象說明本發(fā) 明。下面先簡要介紹常見回流焊爐的結構。參閱圖l,該圖為一個典型的回流焊爐熱處理模組l，其工藝腔10在工件2 的流動路線20的上方和下方設有加熱裝置3和對流裝置4;采用熱空氣對流對 工件2進行加熱。 流焊爐由若干個熱處理模組組成，各個熱處理 模組的工藝腔相互貫通，鏈條21帶動工件依次通過各個熱處理模組的工藝腔， 即完成了工件的熱處理。為了對工藝腔的溫度進行監(jiān)控，在各熱處理模組中設 置溫度檢測裝置30，通過溫度檢測裝置30反饋的信息控制加熱裝置3和對流裝 置4，從而在設備的工藝腔中自然形成了 "熱處理環(huán)境溫度分布曲線"。當工件2經(jīng)過每一個熱處理模組的工藝腔時，通過特定受熱方式(輻射、 對流、熱傳等模式)實現(xiàn)相應的"工件熱處理過程溫度分布曲線"。該溫度曲線 由各熱處理模組對應的區(qū)段組合而成；因此，要實現(xiàn)滿足工藝要求的"工件熱 處理溫度工藝曲線"關鍵在于每個模組實現(xiàn)特定的曲線區(qū)段。上述回流焊爐的"熱處理環(huán)境溫度分布曲線"和熱處理工件的"工件熱處 理過程溫度分布曲線"實質(zhì)是反映熱處理設備各個模組的實際加熱能力，即熱 處理設備當前的運行參數(shù)所提供的實際輸出。對回流焊爐的實際加熱能力進行 有效準確的監(jiān)控是保證熱處理質(zhì)量的有效手段。參閱圖3，本發(fā)明提供一種熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，包括基準試件5 和控制單元(圖中未有畫出)，所述的基準試件包括溫度可測的設置在熱處理模 組中的由導熱系數(shù)高、熱穩(wěn)定性好的金屬材料制作的熱導體50和測試探桿51; 該熱導體50根據(jù)實際需要固定在熱處理工藝腔內(nèi)或腔外，并強制與熱處理模組 的工作溫度形成溫差；本實施例熱導體50設置在回流焊爐的工藝腔內(nèi)，處于不 同監(jiān)測位置的熱導體50為一整體構成，即熱導體50貫通整個回流焊爐的工藝 腔；同時為了減少熱導體50對熱處理模組的熱干擾，在熱導體50的外表面包 覆隔熱材料501。而事實上，回流焊爐的各個熱處理模組也可以獨立設置熱導體 50，各熱導體50通過隔熱材料連接。所述的測試探桿51固定在熱導體50上， 其底部510與熱導體50保持穩(wěn)定熱導通，頂部511靠近熱源或工件2的流動位 置(以不影響工件2傳送為準)。作為優(yōu)化，提高監(jiān)測的靈活性，測試探桿51 位置可變地與熱導體50連接。本實施例在熱導體50設置一組間隔設置的安裝 孔502，測試探桿51根據(jù)需要固定在不同的安裝孔502中，為使用的安裝孔502 使用與其保持穩(wěn)定熱導通的由金屬銷503閉塞。在熱處理模組的工藝腔內(nèi)和測試探桿51至少兩處具有可測溫度差的位置 設置溫度探測器(溫度探測器圖中未畫出)。本實施例的溫度探測器具體設置在 熱處理模組的工藝腔內(nèi)測試探桿頂部511附近、測試探桿底部510處和測試探 桿頂部511處。設置溫度探測器，實時收集熱處理模組的工藝腔的工作溫度T4、 測試探桿底部和頂部溫度(T3, T2)并將其信號傳送到控制單元。由于熱處理模 組工藝腔內(nèi)各區(qū)的溫度有差異，當基準試件位置改變后，要重新監(jiān)測。由于測試探桿51具有穩(wěn)定的已知的熱學參數(shù)，熱處理模組對其進行的熱處 理所形成的"工件熱處理過程溫度分布曲線"可作為評價基準；即以基準試件 的溫度(T3， T2)測試點之間部分的熱學參數(shù)為基準，將待熱處理工件的熱學參 數(shù)與測試點之間部分的熱學參數(shù)進行比較，換算出對應于待熱處理工件熱處理 工藝需要的熱處理模組的加熱能力和相應的設備運行參數(shù)。為了增大熱導體50與熱處理模組的工藝溫度的溫差，在熱導體50設有流 體管道500，該管道500內(nèi)有用于調(diào)控熱導體50溫度的流體物質(zhì)，如空氣、水、 冰水或其它流體媒介。通過控制流體物質(zhì)的溫度和流速來控制熱導體50的溫度。 另外，由于測試探桿底部510與熱導體50保持穩(wěn)定熱導通，因此測試探桿底部
510與熱導體50的溫度差異很小，為了降低基準試件制作的工藝難度，將熱導 體50的溫度視為測試探桿底部510的溫度，這樣只要在熱導體相應位置設置至 溫度探測器，實時收集熱導體50的溫度作為測試探桿底部510的溫度；另外熱 導體50由導熱系數(shù)高的金屬材料制作，因此進一步地簡化基準試件制作的工藝， 將該溫度探測器設置在熱導體50的流體管道500中，將實時收集管道500中的 流體溫度作為熱導體50的溫度T5并將其信號傳送到控制單元。下面說明本發(fā)明提供的一種熱處理工藝設備加熱能力實時監(jiān)測方法，包括 以下步驟(1) 在熱處理模組中設置熱學參數(shù)穩(wěn)定的，通過與熱處理模組進行熱交換 而自身形成溫差的基準試件；(2) 實時收集基準試件上至少兩處具有可測溫度差的位置的溫度(T3， T2) 及熱處理模組的工藝腔內(nèi)的工作溫度L;步驟(1)和(2)所述的基準試件包括溫度可測的設置在熱處理模組中的 由導熱系數(shù)高、熱穩(wěn)定性好金屬材料制作的熱導體和測試探桿；該熱導體根據(jù) 實際需要固定在熱處理工藝腔內(nèi)或腔外，并強制與熱處理模組的工藝溫度形成 溫差；測試探桿固定在熱導體上其底部與熱導體保持穩(wěn)定熱導通，頂部靠近熱 源或工件流動位置(以不影響工件傳送為準)。所述的基準試件的溫度(T3, T2) 測試點相應設置在測試探桿的底部和測試探桿的頂部，即監(jiān)測測試探桿的溫度 差。所述的熱處理模組的工作溫度T4的測試點設置在測試探桿頂部附近。由于 熱處理模組工藝腔內(nèi)各區(qū)的溫度有差異，當基準試件位置改變后，要重新監(jiān)測。(3) 將上述熱處理模組的工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2)之間的
變動范圍和變動速度定義為該熱處理模組當前運行參數(shù)對應于該基準試件的測試探桿的加熱能力wa。另外為了增大熱導體與熱處理模組的工藝溫度的溫差，在熱導體設有流體 管道，該管道內(nèi)有用于調(diào)控熱導體溫度的流體物質(zhì)，如空氣、水、冰水或其它 流體媒介。通過控制流體物質(zhì)的溫度和流速來控制熱導體的溫度。由于測試探 桿的底部一方面要安裝溫度探測裝置，另一方面又要保證與熱導體保持穩(wěn)定的熱導通，其工藝難度較大；事實上，在保證與熱導體保持穩(wěn)定的熱導通的前提 下，當忽略測試探桿底部與熱導體溫度的差異后，將熱導體溫度作為測試探桿 底部的溫度。因此步驟(2)設置在測試探桿的底部測試點相應設置在熱導體上， 即在熱導體上安裝溫度探測裝置，實時收集熱導體上的溫度T5;進一步地，熱 導體50由導熱系數(shù)高的金屬材料制作，因此進一步地簡化基準試件制作的工藝， 將該溫度探測器設置在熱導體50的流體管道500中，將實時收集管道500中的 流體溫度作為熱導體50的溫度T5。因此步驟(3)相應變換為將熱處理模組的 工作溫度T4、熱導體溫度Ts、測試探桿頂部溫度T2之間的變動范圍和變動速度 定義為該熱處理模組當前運行參數(shù)對應于該測試探桿的加熱能力Wa;由于基準 試件具有穩(wěn)定的已知的熱學參數(shù)，熱處理模組對其進行的熱處理的過程所形成 的"工件熱處理過程溫度分布曲線"可作為熱處理模組實際加熱能力的評價基 準。由于工件在加熱模組中需要滿足一定規(guī)格的溫度工藝曲線要求，對應的在 各模組中的T4 ， T3 ， T2 ， Wa同樣需要滿足一定規(guī)格，以確保滿足工件工藝要求， 這個規(guī)格由實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計而來，用戶也可以自行定義。作為優(yōu)化，本發(fā)明提供 的一種熱處理工藝設備加熱能力實時監(jiān)測方法還包含以下步驟(1) 設定工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2)和加熱能力Wa的許可工藝規(guī)格，該工藝規(guī)格由用戶定義或?qū)M足工件工藝要求的統(tǒng)計結果作為工藝規(guī)格；(2) 將實時監(jiān)測值與工藝規(guī)格比較，如實測結果超出工藝規(guī)格范圍或者超 出設定的警報點，將下達相應參數(shù)調(diào)整命令給設備控制器調(diào)整熱處理設備的運 行參數(shù)直到測試結果滿足工藝規(guī)格要求。本發(fā)明還提供一種熱處理工藝設備工藝設定方法，首先利用基準試件監(jiān)測 熱處理模組的加熱能力Wa，其過程與上述一種熱處理工藝設備加熱能力實時監(jiān) 測方法的相同，此處不再贅述。下面說明一種熱處理工藝設備工藝設定方法的 其他部分。在監(jiān)測得到熱處理模組的加熱能力Wa之后，以該測試探桿測試點之間部分 的熱學參數(shù)為基準，將待熱處理工件的熱學參數(shù)與基準試件的進行比較。由于工件在加熱模組中需要滿足一定規(guī)格的溫度工藝曲線要求，對應的在 各模組中的T4 , T3, T2 ， Wa同樣需要滿足一定規(guī)格，以確保滿足工件工藝要求， 這個規(guī)格由實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計而來，用戶也可以自行定義。作為優(yōu)化，所述的實時監(jiān)測方法還包含以下步驟(1) 設定工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2)和加熱能力Wa的許可工 藝規(guī)格，該工藝規(guī)格由用戶定義或?qū)M足工件工藝要求的統(tǒng)計結果作為工藝規(guī) 格；(2) 將實時監(jiān)測值與工藝規(guī)格比較，如實測結果超出工藝規(guī)格范圍或者超 出設定的警報點，將下達相應參數(shù)調(diào)整命令給設備控制器調(diào)整熱處理設備的運 行參數(shù)直到測試結果滿足工藝規(guī)格要求。另外，工件經(jīng)過加熱模組時，該模組內(nèi)的溫度和熱對流狀況會有相應變化，這個過程將體現(xiàn)在實時監(jiān)測的T4 ， T3 ， T2 ， Wa中，對這個變化同樣建立統(tǒng)計 管制范圍，以確保滿足工件工藝要求，這個規(guī)格由實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計而來，或由用 戶自行定義。作為優(yōu)化，所述的工藝設定方法還包含以下步驟(1) 設定工件經(jīng)過熱處理模組時工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2) 的變化值的許可工藝規(guī)格，該工藝規(guī)格由用戶定義或?qū)M足工件工藝要求統(tǒng)計 結果作為工藝規(guī)格；(2) 將實測結果與工藝規(guī)格比較，如實測結果超出工藝規(guī)格范圍或者超出 設定的警報點，將下達相應參數(shù)調(diào)整命令給設備控制器調(diào)整熱處理設備的運行 參數(shù)直到測試結果滿足工藝規(guī)格要求。本發(fā)明的通過引入熱學參數(shù)穩(wěn)定的基準試件作為參照基準，通過實時監(jiān)測 基準試件來評價熱處理設備的狀況，其監(jiān)測結果可靠，操作方便，且節(jié)約了傳 統(tǒng)制作測試樣板的耗費。本領域的在理解本發(fā)明之后，依本發(fā)明申請專利范圍所做的等同設計，均 應為發(fā)明的技術所涵蓋。
權利要求
1.一種熱處理工藝設備加熱能力實時監(jiān)測方法，其特征是包括以下步驟(1)在熱處理模組中設置熱學參數(shù)穩(wěn)定的，通過與熱處理模組進行熱交換而自身形成溫差的基準試件；(2)實時收集基準試件上至少兩處具有可測溫度差的位置的溫度(T3，T2)及熱處理模組的工藝腔內(nèi)的工作溫度T4；(3)將上述熱處理模組的工作溫度T4、基準試件上溫度(T3，T2)及(T3，T2)之間的變動范圍和變動速度定義為該熱處理模組當前運行參數(shù)對應于該基準試件的溫度(T3，T2)測試點之間的加熱能力Wa。
2. —種熱處理工藝設備工藝設定方法，其特征是包括以下步驟(1) 在熱處理模組中設置熱學參數(shù)穩(wěn)定的，通過與熱處理模組進行熱交換 而自身形成溫差的基準試件；(2) 實時收集基準試件上至少兩處具有可測溫度差的位置的溫度(T3， T2) 及熱處理模組的工藝腔內(nèi)的工作溫度T4;(3) 將上述熱處理模組的工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2)及(T3， T2)之間的變動范圍和變動速度定義為該熱處理模組當前運行參數(shù)對應于該基準 試件的溫度(T3， T2)測試點之間的加熱能力Wa;(4) 以基準試件的溫度(T3， T2)測試點之間部分的熱學參數(shù)為基準，將待熱處理工件的熱學參數(shù)與基準試件的進行比較，換算出對應于待熱處理工件 熱處理工藝需要的熱處理模組的加熱能力Wb和相應的運行參數(shù)。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是-還包含以下步驟 (1) 設定工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2)和加熱能力Wa的許可工藝規(guī)格，該工藝規(guī)格由用戶定義或?qū)M足工件工藝要求的統(tǒng)計結果作為工藝規(guī)格；(2) 將實時監(jiān)測值與工藝規(guī)格比較，如實測結果超出工藝規(guī)格范圍或者超 出設定的警報點，將下達相應參數(shù)調(diào)整命令給設備控制器調(diào)整熱處理設備的運 行參數(shù)直到測試結果滿足工藝規(guī)格要求。
4. 根據(jù)權利要求2所述的工藝設定方法，其特征還包括以下步驟-(1) 設定工件經(jīng)過熱處理模組時工作溫度T4、基準試件上溫度(T3， T2) 的變化值的許可工藝規(guī)格，該工藝規(guī)格由用戶定義或?qū)M足工件工藝要求統(tǒng)計 結果作為工藝規(guī)格；(2) 將實測結果與工藝規(guī)格比較，如實測結果超出工藝規(guī)格范圍或者超出 設定的警報點，將下達相應參數(shù)調(diào)整命令給設備控制器調(diào)整熱處理設備的運行 參數(shù)直到測試結果滿足工藝規(guī)格要求。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是所述的基準試件能根據(jù)需要變換位置，變換位置后，要重新監(jiān)測該熱處理模組 當前運行參數(shù)的加熱能力，以及管制范圍和規(guī)格。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是所述的基準試件包括與熱處理模組的工作溫度形成溫度差的熱導體和設置在該 熱導體上的測試探桿，所述測試探桿底部與熱導體保持穩(wěn)定熱導通，頂部靠近 熱源或工件流動位置附近；所述的基準試件的溫度(T3， T2)測試點相應設置在 測試探桿的底部適當位置和測試探桿的頂部適當位置。
7. 根據(jù)權利要求6所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是所述 的熱處理模組的腔內(nèi)工作溫度T4的測試點設置在測試探桿頂部附近。
8. 根據(jù)權利要求6所述的實時監(jiān)測方法或工藝設定方法，其特征是所述 的熱導體設有流體管道，該管道內(nèi)有用于調(diào)控熱導體溫度的流體物質(zhì)，還至少 設置一測試點在熱導體上，實時收集熱導體管內(nèi)流體物質(zhì)的溫度T5，將熱導體 的溫度作為測試探桿底部的溫度，將熱處理模組的工作溫度T4、基準試件上溫 度(T5， T2)之間的變動范圍和變動速度定義為該熱處理模組當前運行參數(shù)對應 于該測試探桿的加熱能力Wa;
9. 一種熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，包括基準試件和控制單元，其特征 是基準試件包括溫度可測的設置在熱處理模組中的熱導體，該熱導體與熱處 理模組形成溫差；在熱導體上設置測試探桿，所述測試探桿底部與熱導體保持 穩(wěn)定熱導通，頂部靠近熱源或工件流動位置附近；在熱處理模組的工藝腔內(nèi)和 測試探至少兩處具有可測溫度差的位置設置溫度探測器，實時收集熱處理模組 的工作溫度T4、測試探桿測溫點的溫度(T3， T2)并將其信號傳送到控制單元。
10. 根據(jù)權利要求9所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是所 述的測試探桿位置可變地與熱導體連接。
11. 根據(jù)權利要求9所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是處 于不同監(jiān)測位置的熱導體為直通導熱管或各獨立熱處理模組區(qū)彼此獨立，通過 隔熱材料連接。
12. 根據(jù)權利要求9所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是所 述的熱導體設有流體管道，該管道內(nèi)有用于調(diào)控熱導體溫度的流體物質(zhì)。
13. 根據(jù)權利要求12所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是在 熱導體的流體管道中設有檢測流體溫度的溫度探測器，將實時收集管道中的流 體溫度作為熱導體的溫度Ts并將其信號傳送到控制單元。
14. 根據(jù)權利要求9所述的熱處理工藝設備實時監(jiān)測設備，其特征是所述的熱導體的外表面包覆隔熱材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱處理工藝過程，尤其涉及熱處理工藝設備實時監(jiān)測方法、工藝預設方法及其設備。本發(fā)明通過引入熱學參數(shù)穩(wěn)定的基準試件作為參照基準，通過實時監(jiān)測基準試件來評價熱處理設備的狀況，其監(jiān)測結果可靠，操作方便，且節(jié)約了傳統(tǒng)制作測試樣板的耗費。
文檔編號G05B19/02GK101154092SQ20061012249
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權日2006年9月29日
發(fā)明者鄭永順 申請人:鄭永順