基于pid温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备，包括感应加热炉及穿过感应加热炉的输送辊道组，感应加热炉连接有中频感应电源柜，感应加热炉的出口设有红外测温仪，中频感应电源柜和红外测温仪分别与工业计算机连接。输送辊道组的驱动装置为变频减速电机。感应加热炉的内部设有绕指成螺旋形状的铜管感应器，铜管感应器内设有水冷却装置。中频感应电源柜内设有IGBT逆变模块和整流模块。工业计算机可以接受温度信号并与工艺温度进行PID闭环控制。自动化程度高，波动小，均匀性高。
【专利说明】基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钢管连续属热处理设备，尤其涉及一种基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备。
【背景技术】
[0002]钢管是国民经济中重要的基础材料，广泛应用于石油开采、石油化工、火力发电、建筑、城市管网等领域。钢管一般通过热轧、对缝焊接或螺旋缝焊接而成。有些特殊应用场合如采油、输油输气等对于钢管有耐高压等要求，需要对钢管进行热处理，从而提高钢管强度，满足适应使用。
[0003]现有技术中，钢管热处理采用煤气、天然气作为热源，存在污染大、氧化皮多等缺点。目前国内外已经开始采用感应加热方式对钢管进行加热，感应加热具有加热速度快、效率高、无污染、氧化少、成本低等优点。现有技术中主要采用开环的温度控制方式，人工调节钢管感应加热温度。因此钢管的加热温度容易受工厂电网电压波动、环境温度等影响，产生较大波动，尤其是在钢管连续热处理生产时，最终的性能对加热温度非常敏感，要求钢管加热温度具有很高的稳定性和均匀性。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提出一种自动化程度高、温度波动小、均匀性高的基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]本实用新型的基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备，包括感应加热炉及穿过所述感应加热炉的输送辊道组，所述感应加热炉连接有中频感应电源柜，所述感应加热炉的出口设有红外测温仪，所述中频感应电源柜和红外测温仪分别与工业计算机连接。
[0007]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出:
[0008]本实用新型基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备，由于感应加热炉连接有中频感应电源柜，感应加热炉的出口设有红外测温仪，中频感应电源柜和红外测温仪分别与工业计算机连接，工业计算机可以接受温度信号并与工艺温度进行PID计算，输出控制信号，调节中频感应电源柜，从而调节感应加热炉输出功率，最终调节钢管温度趋近工艺设定温度，钢管加热温度可以通过工业计算机闭环控制的，自动化程度高，波动小，均匀性高，能够最大限度的减小电网、环境温度对加热温度的影响，满足钢管热处理生产的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型实施例提供的基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备的结构示意图。[0010]图中:1、输送辊道组，2、感应加热炉，3、中频感应电源柜，4、红外测温仪，5、工业计算机。
【具体实施方式】
[0011]下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
[0012]本实用新型的基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备，其较佳的【具体实施方式】是:
[0013]包括感应加热炉及穿过所述感应加热炉的输送辊道组，所述感应加热炉连接有中频感应电源柜，所述感应加热炉的出口设有红外测温仪，所述中频感应电源柜和红外测温仪分别与工业计算机连接。
[0014]所述的输送辊道组的驱动装置为变频减速电机。
[0015]所述感应加热炉的内部设有绕指成螺旋形状的铜管感应器，所述铜管感应器内设有水冷却装置，所述加热炉感应的前壁和后壁设有石棉板，左壁、右壁和顶壁设有环氧绝缘板。
[0016]所述中频感应电源柜内设有IGBT逆变模块和整流模块。
[0017]具体实施例:
[0018]如图1所示，包括输送辊道组、感应加热炉、中频感应电源柜、红外测温仪、工业计算机等。
[0019]所述的输送辊道组由变频减速电机驱动，可以通过变频器设定工艺速度，输送钢管连续通过感应加热炉。
[0020]所述的感应加热炉内部包括绕指成螺旋形状的铜管感应器，感应器内通水冷却。加热炉前、后壁为石棉板，左、右壁和顶壁外壳为环氧绝缘板。
[0021]所述的中频感应电源柜内有IGBT逆变模块和整流模块，可以将输入为3相380V，50hz的工业电转化为单项600V，200-20000hz的交流电，为感应加热炉供电，并可根据工业计算机发出的0-10V电压控制调节信号，调节输出功率的大小。
[0022]所述的红外测温仪，布置在感应加热炉的出口，可以通过检测加热后钢管发出的红外波，来计算、显示钢管的表面温度，并将钢管温度以4-20mA的信号传输给工业计算机。
[0023]所述的工业计算机能够接受红外测温仪4_20mA电流的信号并转化成数字量的温度，并将钢管实际温度与工艺温度进行PID计算，输出0-10V电压控制调节信号给中频感应电源柜，调节中频电源柜输出功率。
[0024]本实用新型由于采用了红外测温仪检测钢管加热温度，采用了工业计算机进行接受温度信号并与工艺温度进行PID计算，输出控制信号，调节中频感应电源柜，从而调节感应加热炉输出功率，最终调节钢管温度趋近工艺设定温度。本实用新型的钢管加热温度是通过工业计算机闭环控制的，自动化程度高，波动小，均匀性高，能够最大限度的减小电网、环境温度对加热温度的影响，满足钢管热处理生产的要求。
[0025]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备，其特征在于，包括感应加热炉及穿过所述感应加热炉的输送辊道组，所述感应加热炉连接有中频感应电源柜，所述感应加热炉的出口设有红外测温仪，所述中频感应电源柜和红外测温仪分别与工业计算机连接。
2.根据权利要求1所述的基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备，其特征在于，所述的输送辊道组的驱动装置为变频减速电机。
3.根据权利要求2所述的基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备，其特征在于，所述感应加热炉的内部设有绕指成螺旋形状的铜管感应器，所述铜管感应器内设有水冷却装置，所述加热炉感应的前壁和后壁设有石棉板，左壁、右壁和顶壁设有环氧绝缘板。
4.根据权利要求1、2或3所述的基于PID温度闭环控制的钢管连续感应热处理设备，其特征在于，所述中频感应电源柜内设有IGBT逆变模块和整流模块。
【文档编号】C21D1/42GK203768403SQ201420141532
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】王占军, 张文良, 李贤君, 吴佳龙, 王劲, 李强, 胡博 申请人:北京机电研究所