一种多工位真空炉均匀加热及温控系统的制作方法

本发明涉及真空炉技术领域，具体来说，涉及一种多工位真空炉均匀加热及温控系统。

背景技术：

真空加热炉的崛起和迅猛发展，一方面源于工业技术发展的需要，另一方面是由于真空热处理具有其他热处理不可比拟的一系列突出优点：防止被处理的工件表面氧化、脱碳并有还原除锈作用，省去表面磨削加工工序，从而节约原材料的消耗，节省加工时间；真空脱气作用，使材料表面纯度提高，提高材料的疲劳强度、塑性和韧性，提高耐腐蚀性；脱脂作用，除去残留油脂，提高产品质量；处理工件无氢脆危险，防止钛和难熔金属表面脆化；淬火变形小；与可控气氛炉相比，不需优质可燃气体气源，蓄热损失小，热效率高，节省能源，可实现快速升温和快速降温；真空热处理工艺的稳定性和重复性好；操作安全，自动化程度高，工作环境好，无污染无公害。

真空炉的发热元件一般呈圆形布置，真空加热相对普通炉来说，其传热方式只有辐射，没有传导和对流，真空状态下工件升温缓慢，特别是低于600℃以下加热时，加热更为缓慢，工件温度相对控温热电偶的温度有一定的滞后现象。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种多工位真空炉均匀加热及温控系统，能够解决真空状态下工件升温缓慢，工件温度相对控温热电偶的温度有一定的滞后现象。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种多工位真空炉均匀加热及温控系统，包括钟罩，其特征在于，所述钟罩的内壁的顶端通过第一螺栓连接有若干顶部加热器，所述顶部加热器的中心通过第二螺栓连接有中心加热器，所述钟罩侧壁内侧通过第三螺栓连接有若干第一侧壁加热器，所述钟罩底部侧壁通过第四螺栓连接有若干第二侧壁加热器，所述顶部加热器、中心加热器、第一侧壁加热器和第二侧壁加热器分别集成k型热电偶，所述k型热电偶通过补偿导线与pid温控仪一端相连接，所述pid温控仪另一端通过固态继电器分别与顶部加热器、中心加热器、第一侧壁加热器和第二侧壁加热器相连接。

进一步地，所述顶部加热器、中心加热器、第一侧壁加热器和第二侧壁加热器分别包括加热丝固定板，所述加热丝固定板上焊接有固定条，所述固定条的凹槽内嵌入有铠装加热丝，所述铠装加热丝与k型热电偶相连接。

进一步地，所述顶部加热器、第一侧壁加热器和第二侧壁加热器的加热丝固定板上设有双层隔热屏。

进一步地，所述铠装加热丝的外管材质为不锈钢，所述铠装加热丝的填充物为氧化镁。

进一步地，所述钟罩上设有若干个观察窗。

进一步地，所述钟罩外围安装有冷却水道。

本发明的有益效果：通过pid温控仪控温，温度控制准确，从而达到较高的温度均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统的钟罩的结构示意图；

图2是根据本发明实施例所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统的顶部加热器的结构示意图；

图3是根据本发明实施例所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统的中心加热器的结构示意图；

图4是根据本发明实施例所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统的第一侧壁加热器和第二侧壁加热器的结构示意图；

图5是根据本发明实施例所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统的电路图；

图6是根据本发明实施例所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统的控温原理图；

图7是根据本发明实施例所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统的均匀性测定原理图。

图中：

1、顶部加热器；2、双层隔热屏；3、第一侧壁加热器；4、观察窗；5、第二侧壁加热器；6、加热丝固定板；7、冷却水道；8、钟罩；9、中心加热器；10、铠装加热丝；11、k型热电偶；12、pid温控仪；13、固态继电器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示，根据本发明实施例所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统，包括钟罩8，其特征在于，所述钟罩8的内壁的顶端通过第一螺栓连接有若干顶部加热器1，所述顶部加热器1的中心通过第二螺栓连接有中心加热器9，所述钟罩8侧壁内侧通过第三螺栓连接有若干第一侧壁加热器3，所述钟罩8底部侧壁通过第四螺栓连接有若干第二侧壁加热器5，所述顶部加热器1、中心加热器9、第一侧壁加热器3和第二侧壁加热器5分别集成k型热电偶11用于控温，所述k型热电偶11通过补偿导线与pid温控仪12一端相连接，所述pid温控仪12另一端通过固态继电器13分别与顶部加热器1、中心加热器9、第一侧壁加热器3和第二侧壁加热器5相连接。

在本发明的一个具体实施例中，所述顶部加热器1、中心加热器9、第一侧壁加热器3和第二侧壁加热器5分别包括加热丝固定板6，所述加热丝固定板6上焊接有固定条，所述固定条的凹槽内嵌入有铠装加热丝10，所述铠装加热丝10与k型热电偶11相连接。

在本发明的一个具体实施例中，所述顶部加热器、第一侧壁加热器和第二侧壁加热器的加热丝固定板6上设有双层隔热屏2，通过双层隔热屏2采用镜面抛光板加工，镜面朝向铠装加热丝10，便于增加反射。

在本发明的一个具体实施例中，所述铠装加热丝10的外管材质为不锈钢，所述铠装加热丝10的填充物为氧化镁，避免了标准电压220v下的真空放电现象，延长了使用寿命；发光被外管遮挡，避免了对被加热件的可见光影响。

在本发明的一个具体实施例中，所述钟罩8上设有若干个观察窗4，便于观察钟罩内结构。

在本发明的一个具体实施例中，所述钟罩8外围安装有冷却水道7。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，根据本发明所述的一种多工位真空炉均匀加热及温控系统，加热器共分为4个区，侧边2个区、顶部1区和中心1区，将所述顶部加热器1、第一侧壁加热器3和第二侧壁加热器5分别通过第一螺栓、第三螺栓和第四螺栓固定在钟罩8的腔室内壁上，中心加热器9通过第二螺栓固定在顶部加热器1的中心，顶部加热器1、中心加热器9、第一侧壁加热器3和第二侧壁加热器5分别集成k型热电偶11，每组加热单元实现pid闭环控制，控制各自温区的温度，首先通过pid温控仪12上的仪表面板设置温度，pid温控仪12输出控制信号到固态继电器13，然后由固态继电器13控制铠装加热丝10电源的通断；通过修正每组6的设定温度实现整体控温温度均匀性；k型热电偶11用于测量实际温度反馈给pid温控仪12，pid温控仪12根据实际测量温度与设定温度的比对，再调整输出信号分别控制顶部加热器1、中心加热器9、第一侧壁加热器3和第二侧壁加热器5，达到控温的效果。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过pid温控仪控温，温度控制准确，从而达到较高的温度均匀性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。