一种金刚石布拉磨块烧结炉制造技术

一种金刚石布拉磨块烧结炉，包括炉体、设置于炉体中的加热电路、多个温度传感器、多个压力传感器、PID调节器和可编程控制器，PID调节器用于接收温度传感器提供的实测温度值和压力传感器提供的压力值，并根据理想气体状态方程将压力值转换成间接温度值，将实测温度值和间接温度值与设定温度值进行比较得出偏差值，对偏差值进行PID运算得出控制量，然后将控制量传递给可编程控制器，可编程控制器与加热电路连接，用于根据PID调节器提供的控制量控制加热电路进行温度调节工作，本实用新型专利技术可精确调节炉体内部温度，并保证炉体内部温度均匀性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种金刚石布拉磨块烧结炉。
技术介绍
金刚石布拉磨块主要应用于大理石和花岗岩等石材自动生产线的研磨与抛光，具有锋利度好，磨削力强，磨削效率高，耐磨度好，可承受较大的负荷，能够满足高速磨削和精密磨削技术的要求等显著特性。以金刚石颗粒为磨粒，由多种金属或金属化合物的粉末构成结合剂，经高温烧结而成。金刚石布拉磨块的烧结过程在井式电阻炉中完成，烧结温度一般控制在900℃以下。炉温的均匀性是保证金刚石布拉磨块质量的重要工艺参数，目前大多数电阻炉温度控制方式不能保证炉内温度实时调整，不能保证温度的均匀性，另外为了提高生产效率，布拉磨块模具在电阻炉中的摆放方式为相互叠加摆放的方式，这种方式严重影响了各布拉磨块的受热均匀性，导致同炉中布拉磨块的质量差异大，影响布拉磨块的质量和成品率。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种可精确调节炉体内部温度，并保证炉体内部温度均匀性的一种金刚石布拉磨块烧结炉。本技术的目的通过如下技术方案来实现：一种金刚石布拉磨块烧结炉，包括炉体、设置于炉体中的加热电路，其特征在于：还包括多个温度传感器，分区布置于炉体内部并与PID调节器输入端连接，用于检测炉体内部各区域温度并传递给PID调节器；多个压力传感器，分区布置于炉体内部并与PID调节器输入端连接，用于检测炉体内部各区域压力并传递给PID调节器；PID调节器，与可编程控制器连接，用于接收温度传感器提供的实测温度值和压力传感器提供的压力值，并根据理想气体状态方程将压力值转换成间接温度值，将实测温度值和间接温度值与设定温度值进行比较得出偏差值，对偏差值进行PID运算得出控制量，然后将控制量传递给可编程控制器；可编程控制器，与加热电路连接，用于根据PID调节器提供的控制量控制加热电路进行温度调节工作。进一步的，本技术还包括设置于炉体内部的内循环风机，内循环风机与可编程控制器输出端连接，PID调节器可对各实测温度值和各间接温度值进行比较，当任意两温度值之差大于预设值时，PID调节器生成风机启动指令并传递给可编程控制器，可编程控制器根据该指令启动风机，以使炉体内部各区域的温度均匀。进一步的，本技术还包括用于承载布拉磨块模具的支架，该支架设置有沿垂直方向间隔布置的若干托盘。本技术具有如下有益效果：本技术在通过温度传感器获取实测温度值的同时，还通过压力传感器获取压力值，并根据理想气体状态方程将压力值换算成间接温度值，通过实测温度和间接温度的冗余技术，更为准确地反馈炉体内部的各区域温度，确保控制的有效性和可靠性。PID调节器将获取的实测温度值和间接温度值与设定温度值进行比较得出偏差值，对偏差值进行PID运算得出控制量，然后将控制量传递给可编程控制器，可编程控制器根据PID调节器提供的控制量控制加热电路进行温度调节工作。在炉体内部设置内循环风机，并设置成当任意两温度值之差大于预设温度值时，启动风机进行工作，以保证炉体内部各区域的温度均匀性。附图说明下面结合附图对本技术作进一步详细说明。图1为本技术的功能模块图。图2为本技术温度传感器的空间分布图。图3为本技术压力传感器的空间分布图。图4为本技术的控制原理图。图5为本技术提供的支架及布拉磨块模具的排列图。图6为托盘上布拉磨块模具的排列图。。图7为本技术的温度曲线图。具体实施方式参照图1至图7所示，一种金刚石布拉磨块烧结炉，包括炉体（图中未示出）、加热电路6、温度传感器2、压力传感器4、PID调节器3、内循环风机5、PLC可编程控制器1和支架，其中，烧结炉为井式电阻炉，其炉体和加热电路6为现有技术，在这里不再详细说明。温度传感器2设置于炉体内部，共有八个，采用Ⅱ级工业用镍铬—镍硅（K型）铠装热电偶，热电偶的分布如图2所示，a、b、c、d、e、f、g、h代表八个温度传感器，各热电偶以互为对比测量的方式测量各个区域的温度，a与b互为参照，测量在同一水平面内的温度，b与c互为参照，测量竖直平面内温度，以此类推，从而精确地获取炉体内部各区域的温度，温度传感器2与PID调节器3输入端连接，用于检测炉体内部各区域温度并传递给PID调节器3；压力传感器4设置于炉体内部，共有三个，压力传感器4的分布方式如图3所示，i、j、k代表三个压力传感器4，压力传感器4与PID调节器3输入端连接，用于检测炉体内部各区域压力并传递给PID调节器3，PID调节器3通过理想气体状态方程将压力传感器4提供的压力值换算成间接温度值。PID调节器3与可编程控制器1连接，用于接收温度传感器2提供的实测温度值和压力传感器4提供的压力值，并根据理想气体状态方程将压力值转换成间接温度值，将实测温度值和间接温度值与设定温度值进行比较得出偏差值，对偏差值进行PID运算得出控制量，然后将控制量传递给可编程控制器1。可编程控制器1的输出端分别与加热电路6和内循环风机5连接，用于根据PID调节器3提供的控制量控制加热电路6进行温度调节工作和控制内循环风机5工作，PID调节器3可对各实测温度值和各间接温度值进行比较，当任意两温度值之差5℃时，PID调节器3生成风机启动指令并传递给可编程控制器1，可编程控制器1根据该指令启动内循环风机6，炉体内部气体在内循环风机6作用下循环流动使各区域的温度均匀。支架用于承载布拉磨块模具8，该支架由立柱71和若干托盘72组成，托盘72沿垂直方向间隔布置在立柱71上。本烧结加热温控的理论基础如下：理想气体状态方程在容积一定下的温度-压力函数关系和电能转化为热能并借助辐射与对流的传热方式。（1）由理想气体状态方程PV=nRT式中，n为炉内气体的物质的量，R为常数。已知电阻炉内体积为定值，电阻炉密闭，炉内气体物质的量不变，则炉内气体的压强P与温度T成正比，随着炉内温度的升高，压强也在不断升高。当烧结体与周围进行热辐射、热交换时，通过压力传感器测量炉内的压强，并通过理想气体状态方程转换为温度值，以此来配合热电偶测得的温度值共11个测量值来判断并控制炉内温度的均匀性，更加可靠。（2）在电阻炉内部，通过电热元件将电能转化为热能并借助辐射与对流的传热方式加热工件，通常可以用一下模型描述TdXdt+X=KV2(t-τ0)]]>式中，X—电阻炉内温升(指炉内温度与室温温差)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金刚石布拉磨块烧结炉，包括炉体、设置于炉体中的加热电路，其特征在于：还包括 多个温度传感器，分区布置于炉体内部并与PID调节器输入端连接，用于检测炉体内部各区域温度并传递给PID调节器； 多个压力传感器，分区布置于炉体内部并与PID调节器输入端连接，用于检测炉体内部各区域压力并传递给PID调节器； PID调节器，与可编程控制器连接； 可编程控制器，与加热电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种金刚石布拉磨块烧结炉，包括炉体、设置于炉体中的加热电路，其特征在于：还包括 
多个温度传感器，分区布置于炉体内部并与PID调节器输入端连接，用于检测炉体内部各区域温度并传递给PID调节器； 
多个压力传感器，分区布置于炉体内部并与PID调节器输入端连接，用于检测炉体内部各区域压力并传递给PID调节器； 
PID调节器，与可编程控制器连接； 
可编程控制器，与加热电路连接。 
2.根据权利要求1所述的一种金刚石布拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋平，陈晓龙，顾立志，王建涛，
申请(专利权)人：泉州市洛江区双阳金刚石工具有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35