一种热等静压机控备偶自动切换控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种热等静压机控备偶自动切换控制系统及控制方法，包括压力容器以及与压力容器连接的控制器；控制器包括与压力容器连接的测温信号输入模块、中央处理器、温控信号输出模块，测温信号输入模块、温控信号输出模块分别与中央处理器连接。具体包括获取热等静压机热电偶信号；从获取的热等静压机热电偶信号中区分控温热电偶和备用热电偶；判断是否出现故障；调节压力容器内的加热元件发热量，控制热区温度；本发明专利技术能够及早的发现热电偶在温度控制过程中的出现的异常现象，能在控温热电偶出现故障时实时的将备用热电偶切换为控温热电偶，保证了热等静压机温度控制的连续、稳定，避免因为某一只热电偶故障带来的安全隐患和经济损失。

An automatic switching control system and control method of hot isostatic press

【技术实现步骤摘要】
一种热等静压机控备偶自动切换控制系统及控制方法
本专利技术涉及控备偶自动切换
，具体的说，是一种热等静压机控备偶自动切换控制方法。
技术介绍
热等静压机(HIP)是一种在密闭容器内以惰性气体(通常是氩气)为传导介质，在型模中对固体工件或者粉末构成的模压材料进行高温高压致密化处理的设备。这种设备也常被用来对构件进行再致密化处理，例如陶瓷材料制成的构件，例如用于髋关节假体、汽车或者发动机制造用的铝铸件、轿车发动机的汽缸盖或者钛合金精密铸件，例如涡轮机叶片。在高温高压条件下进行再致密化处理，可封闭前道生产工序中产生的微孔、愈合缺陷部位、改善结构特性。另一个应用领域是制造粉末材料近终成形构件，在工艺过程中对其进行致密化和烧结处理。HIP周期通常要持续非常长的时间，从几小时到几天不等。而HIP设备大多是对关键、重要零件进行热处理时，采用热电偶作为工业温度测量常用的传感器。很多关键、重要零件因控温热电偶发生故障而中途停止生产，则将造成很大的浪费，同时对这些关键、重要零件的后续处理也比较麻烦。现阶段，HIP设备普遍采用两支分度号相同的热电偶安装于容器内相同位置，把温度信号转换成热电动势信号，再通过电气仪表转换成被测介质温度进行控制和测量。使用过程中，一用一备，但大多是遇到控温热电偶发生故障时，无论是变送器还是温控模块对输入信号均是模数、数模转换，没有故障报警，即使少量具有报警功能的模块也是当信号大于或低于某个固定值后，产生一个指定的数字报警，但是多数系统只能够发现异常，却无法使温度热电偶自动切换继续进行温度控制，只有人工才进行控备偶的干预切换。而由于人工切换的存在调换插头时的接触不良和延时时间，则将造成采集的信号失真，控制不准确，进而影响产品质量，甚至可能由于操作人员的疏忽，带来重大的安全事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热等静压机控备偶自动切换控制系统及控制方法，能够及早的发现热电偶在温度控制过程中的出现的异常现象，能在控温热电偶出现故障时实时的将备用热电偶切换为控温热电偶，保证了热等静压机温度控制的连续、稳定，避免因为某一只热电偶故障带来的安全隐患和经济损失。本专利技术通过下述技术方案实现：一种热等静压机控备偶自动切换控制系统，包括压力容器以及与压力容器连接的控制器；所述控制器包括与压力容器连接的测温信号输入模块、中央处理器、温控信号输出模块，所述测温信号输入模块、温控信号输出模块分别与中央处理器连接。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述压力容器内按照热区分布安装有热电偶组，所述热电偶组的输出端通过屏蔽导线与测温信号输入模块连接。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述热点偶组包括至少2支同分度号的热电偶。一种热等静压机控备偶自动切换控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤S101：获取热等静压机热电偶信号；通过将热电偶组2与测温信号输入模块5进行连接，控制器3以固定的扫描周期获取热等静压机压力容器1内的热电偶信号，所述的热电偶组2至少具备2支热电偶；步骤S102：从获取的热等静压机热电偶信号中区分控温热电偶和备用热电偶；在控制器3每一次获取热等静压机压力容器1内的热电偶信号之后，执行下列步骤：将测温信号输入模块5获取的实时热电偶信号传输给中央处理器4，所述中央处理器4具有数据计算、比较、符号定义等功能；通过中央处理器4进行数据计算，数据比对，判定各热电偶信号是否正常，并依此区分定义控温热电偶和备用热电偶1、备用热电偶2…备用热电偶N；步骤S103：判断是否出现故障；若出现，则切换备用热电偶为控温热电偶；执行加热工作；若控温热电偶和备用热电偶均出现故障，暂停加热工作。步骤S104：调节压力容器内的加热元件发热量，控制热区温度。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述步骤S101具体是指：控制器以固定的扫描周期获取压力容器内的热电偶信号。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述步骤S102具体是指：将测温信号输入模块获取的实时热电偶信号传输给中央处理器进行数据计算、数据比对，判定各热电偶信号是否正常，并依此区分定义控温热电偶和备用热电偶A、备用热电偶B…备用热电偶N。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述步骤S103具体是指：判断在前后连续两次扫描周期内或固定连续时间或某个时间段之间的信号偏差是否大于预设的信号阈值；若大于，则判定控温热电偶出现故障；采用切换备用热电偶为控温热电偶；当作为控温热电偶的备用热电偶A再次出现故障时，将剩余的备用热电偶中的任意一个再次作为控温热电偶，并发出备用热电偶A的故障指令；当控温热电偶和所有的备用热电偶均出现故障时，控制器则断开温控信号输出模块，停止热等静压机的加热输出，暂停加热工作。进一步地，为了更好的实现本专利技术，步骤S104具体是指：通过对比所述控温热电偶温度和工艺设定温度的差值进行PID控制调节温控信号大小在规定范围，并输出给温控信号输出模块，从而达到调节压力容器内的加热元件发热量，控制热区温度。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本专利技术能够及早的发现热电偶在温度控制过程中的出现的异常现象，能在控温热电偶出现故障时实时的将备用热电偶切换为控温热电偶，保证了热等静压机温度控制的连续、稳定，避免因为某一只热电偶故障带来的安全隐患和经济损失；（2）本专利技术适用于加热区内配置多支热电偶情况，同时控制器按扫描周期采集热电偶数据，存储并计算分析，可在热电偶出现故障的前期就能发现问题，可自动切换控备偶。附图说明图1为本专利技术中控制系统的电路连接关系框图；图2为本专利技术的工作流程图；其中1、压力容器；2、热电偶组；3、控制器；4、中央处理器；5、测温信号输入模块；6、温控信号输出模块；7、显示屏；8、旋钮。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：本专利技术通过下述技术方案实现，如图1-图2所示，一种热等静压机控备偶自动切换控制系统，包括压力容器1以及与压力容器1连接的控制器3；所述控制器3包括与压力容器1连接的测温信号输入模块5、中央处理器4、温控信号输出模块6，所述测温信号输入模块5、温控信号输出模块6分别与中央处理器4连接。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述压力容器1内按照热区分布安装有热电偶组2，所述热电偶组2的输出端通过屏蔽导线与测温信号输入模块5连接。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述热点偶组包括至少2支同分度号的热电偶。需要说明的是，通过上述改进，在压力容器1内设置多支同分度号的热电偶，使得在作为控温热电偶的热电偶出现故障时，其他热电偶能够对出现故障的热电偶进行替换，从而保证了能够连续、稳定的进行温度控制；相比现有技术，有效的避免采用一支热电偶时，出现故障所带来的安全隐患和损失。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述热点偶组包括至少2支同分度号的热电偶。...

【技术保护点】
1.一种热等静压机控备偶自动切换控制系统，其特征在于：包括压力容器以及与压力容器连接的控制器；所述控制器包括与压力容器连接的测温信号输入模块、中央处理器、温控信号输出模块，所述测温信号输入模块、温控信号输出模块分别与中央处理器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种热等静压机控备偶自动切换控制系统，其特征在于：包括压力容器以及与压力容器连接的控制器；所述控制器包括与压力容器连接的测温信号输入模块、中央处理器、温控信号输出模块，所述测温信号输入模块、温控信号输出模块分别与中央处理器连接。


2.根据权利要求1所述的一种热等静压机控备偶自动切换控制系统，其特征在于：所述压力容器内按照热区分布安装有热电偶组，所述热电偶组的输出端通过屏蔽导线与测温信号输入模块连接。


3.根据权利要求2所述的一种热等静压机控备偶自动切换控制系统，其特征在于：所述热点偶组包括至少2支同分度号的热电偶。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种热等静压机控备偶自动切换控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S101：获取热等静压机热电偶信号；
步骤S102：从获取的热等静压机热电偶信号中区分控温热电偶和备用热电偶；
步骤S103：判断是否出现故障；若出现，则切换备用热电偶为控温热电偶；执行加热工作；
若控温热电偶和备用热电偶均出现故障，暂停加热工作；
步骤S104：调节压力容器内的加热元件发热量，控制热区温度。


5.根据权利要求4所述的一种热等静压机控备偶自动切换控制方法，其特征在于：所述步骤S101具体是指：控制器以固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：马胜众，严海杨，强克勇，钟咏雪，
申请(专利权)人：四川航空工业川西机器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51