专利名称：保护气体热处理炉内气体在线检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保护气体热处理炉内气体在线检测装置。
背景技术：
保护气体热处理炉在运行中要注意气路、电路及水系统的安全，尤其要防止漏入 空气，以免引起高温氢、氧混合自燃爆炸事故。另外，炉内气氛可能会随时受污染而影响到 工件的光亮度及增加耗气量。如何对炉内保护气体(氧，水，氢等成分)实施可靠的在线检 测、分析、控制至关重要。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种专用于保护气体热处理炉炉内气体 的在线检测装置，其能够对保护气体热处理炉内气体成分进行在线检测、分析和控制，确保 炉内保护气体的高度稳定。为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案一种保护气体热处理炉内气体在线检测装置，其包括取样口，其包括位于保护气体热处理炉的预热通道区域的第一取样口、位于保护 气体热处理炉的加热室区域的第二取样口、位于保护气体热处理炉的喷流冷却区的第三取 样口以及位于保护气体热处理炉的冷却通道区域的第四取样口；气体分析控制部，其包括用于检测气体中氢气含量的氢气分析仪、用于检测气体 中氧气含量的氧气分析仪、用于检测气体中水含量的水分析仪、控制单元，所述控制单元采 集所述氢气分析仪、氧气分析仪和水分析仪的分析数据，并将这些数据与预先设定的值进 行比较；报警装置，其与所述控制单元相连接，其在氧气或水含量偏高时以及在氢气含量 偏低时，发出相应的提示；氮气供给装置，其包括氮气源、与氮气源相连用于供氮气通过的氮气管道，由所述 控制单元控制并且布置在所述氮气管道上的电磁阀，在检测到炉内气体中氧含量或水含量 超过设定值时，所述控制单元控制电磁阀打开，由氮气管道向保护气体热处理炉内补充氮 气；氢气供给装置，其包括氢气源，与氢气源相连用于供氢气通过的氢气管道，由所述 控制单元控制并且布置在所述氢气管道上的电磁阀，在检测到炉内氢气含量低于设定值 时，电磁阀打开，由氢气管道向氢气炉内补充氢气；流量控制装置，其用于控制管道中气体的流量。根据本实用新型，所述第一取样口、第二取样口、第三取样口以及第四取样口分别 通过支管连接至综合样品管道，该综合样品管道与氢气分析仪、氧气分析仪以及水分析仪 均相连通，这可通过设置3个三通阀来实现。优选地，在所述综合样品管道上设有冷凝器和过滤器。所述氮气管道与所述第一取样口、第二取样口、第三取样口以及第四取样口均相连通。由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有如下优点本实用新型检测装置具有多个采样点(包括预热通道、加热室、喷流冷却区以及 出料冷却通道)，同时对多元素(包括水，氧，氢)进行在线检测，分析，定期的对管道进行吹 扫，并根据相应的分析结果做出相应的措施来确保炉内保护气体的高度稳定，提高生产安 全性和管件加工质量。
图1为本实用新型的工作原理示意图。图2为本实用新型的侧示意图；其中1、第一取样口 ；2、第二取样口 ；3、第三取样口 ；4、第四取样口 ；5、氮气管道； 6、电磁阀；7、集中排放管。
具体实施方式
下面结合具体的实施例及附图对本实用新型作进一步描述，但本实用新型不限于 此实施例。如图1和2所示，按照本实施例的保护气体热处理炉内气体在线检测装置的作用 原理是，从位于保护气体热处理炉炉的预热通道区域的第一取样口 1、位于保护气体热处理 炉的加热室区域的第二取样口 2、位于喷流冷却区的第三取样口 3以及位于保护气体热处 理炉的冷却通道区域的第四取样口 4中收集样品气体，混合后，经过冷凝器冷却和过滤器 过滤，在抽气泵的作用下分别进入水分析仪(CI2000-DP)、氧气分析仪(CI2000-DH)和氢气 分析仪(CI2000-RQD)进行分析。经过各仪器分析后的数据都会输送到控制单元，控制单元 为PLC控制器，其将收集到的数据与一预设值进行比较，并做出相应反应。在本例中，PLC控 制器对报警装置、氮气供应装置以及氢气供应装置进行控制。具体如下PLC控制器在氧气含量或水份含量超过预设值时，发出信号给报警装置，报警装置 的对应指示报警灯亮，同时，PLC控制氮气供应装置的电磁阀开启，由氮气供应装置(液氮) 通过各取样口向氢气炉内通入大量氮气，从而迅速降低气体中氧气的含量，至报警灯不亮 的时候，氮气供应装置停止供氮，炉内气体成分恢复正常。PLC控制器在氢气含量(炉压)低于预设值时，发出信号给报警装置，报警装置的 对应指示报警灯亮，同时，PLC控制氢气供应装置的电磁阀开启，由氢气供应装置(氨分解 制氢)通过各取样口向氢气炉内补充氢气，直至报警灯不亮，炉压恢复正常。从各取样口取得的样品气体在经过各分析仪器分析后，从集中排放管7排放。本 领域技术人员应当了解，在需要的地方可以设置流量计来控制气体流量。本实用新型检测装置具有多个采样点(包括预热通道、加热室、喷流冷却区以及 出料冷却通道)，同时对多元素(包括水，氧，氢)进行在线检测，分析，可确保炉内保护气体 的高度稳定，保证生产顺利进行。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术 的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡 根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种保护气体热处理炉内气体在线检测装置，其特征在于所述检测装置包括取样口，其包括位于所述保护气体热处理炉的预热通道区域的第一取样口、位于所述保护气体热处理炉的加热室区域的第二取样口、位于保护气体热处理炉的喷流冷却区的第 三取样口以及位于保护气体热处理炉的冷却通道区域的第四取样口；气体分析控制部，其包括用于检测气体中氢气含量的氢气分析仪、用于检测气体中氧 气含量的氧气分析仪、用于检测气体中水含量的水分析仪、控制单元，所述控制单元采集所 述氢气分析仪、氧气分析仪和水分析仪的分析数据，并将这些数据与预先设定的值进行比 较；报警装置，其与所述控制单元相连接，其在氧气或水含量偏高时以及在氢气含量偏低 时，发出相应的提示；氮气供给装置，其包括氮气源、与氮气源相连用于供氮气通过的氮气管道，由所述控制 单元控制并且布置在所述氮气管道上的电磁阀，在检测到炉内气体中氧含量或水含量超过 设定值时，所述控制单元控制电磁阀打开，由氮气管道向保护气体热处理炉内补充氮气；氢气供给装置，其包括氢气源，与氢气源相连用于供氢气通过的氢气管道，由所述控制 单元控制并且布置在所述氢气管道上的电磁阀，在检测到炉内氢气含量低于设定值时，电 磁阀打开，由氢气管道向保护气体热处理炉内补充氢气；流量控制装置，其用于控制管道中气体的流量。
2.根据权利要求1所述的保护气体热处理炉内气体在线检测装置，其特征在于所述 第一取样口、第二取样口、第三取样口以及第四取样口分别通过支管连接至综合样品管道， 所述综合样品管道与所述氢气分析仪、氧气分析仪以及水分析仪均相连通。
3.根据权利要求2所述的保护气体热处理炉内气体在线检测装置，其特征在于在所 述综合样品管道上设有冷凝器和过滤器。
4.根据权利要求2所述的保护气体热处理炉内气体在线检测装置，其特征在于所述 氮气管道与所述第一取样口、第二取样口、第三取样口以及第四取样口均相连通。
5.根据权利要求1所述的保护气体热处理炉内气体在线检测装置，其特征在于所述 氢气源为氨分解制氢装置。
专利摘要本实用新型公开了一种保护气体热处理炉内气体在线检测装置，其包括取样口，其包括位于预热通道区域的第一取样口、位于加热室区域的第二取样口、位于喷流冷却区的第三取样口以及位冷却通道区域的第四取样口；气体分析控制部，其包括氢气分析仪、氧气含量的氧气分析仪、水含量的水分析仪、控制单元，所述控制单元采集所述氢气分析仪、氧气分析仪和水分析仪的分析数据，并将这些数据与预先设定的值进行比较；报警装置；由控制单元控制的氮气供给装置和氢气供应装置；以及流量控制装置。本实用新型检测装置具有多个采样点，同时对多元素进行在线检测，分析，并根据相应的分析结果做出相应的措施来确保炉内保护气体的高度稳定，提高生产安全性和工件的加工质量。
文档编号F27D7/06GK201892428SQ20102063779
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者张志伟, 徐芳, 蒋栋翔 申请人:苏州中门子科技有限公司