一种坩埚溶液控制系统技术方案

一种坩埚溶液控制系统，包括熔炼蒸发装置、集成探测装置、电弧等离子控制器、冷凝系统、纳米金属粉收集装置；其特征在于：还包括自动隔离进料装置、计算机控制系统；所述计算机控制系统包括计算机、控制器、金属粉生产系统控制软件；所述计算机机箱内装置有控制器，所述计算机操作系统里装有金属粉生产系统控制软件；所述自动隔离进料装置包括进料管、隔气送料箱、电磁阀一、电磁阀二、直管、弯管、进料斗；有益效果是：能够远距离的对坩埚进行自动加料、自动控制坩埚口液距离、自动控制温度；提高坩埚熔炼质量，提高生产效率，促进熔炼行业的发展，节约能源，降低环境污染，对企业与社会带来不可估量的有益效果。带来不可估量的有益效果。带来不可估量的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种坩埚溶液控制系统


[0001]本专利技术涉及一种纳米金属粉生产系统，特别涉及一种坩埚溶液控制系统。

技术介绍

[0002]随着新材料领域的飞速发展，纳米金属超微粉需求急剧增长，相应对纳米金属超微粉的质量和性能要求也日趋提高。以钼为例，其金属及合金材料具有熔点高、硬度高、强度大、耐磨性和导热导电性好、膨胀系数小、耐蚀性能好等特点，被广泛地应用于电子、化工、冶金、国防及航空航天工业等
，具有代表性的如液晶显示透明导电层、太阳能电池、玻璃绝热涂层、金属和非金属装饰涂层、表面超硬耐磨涂层、耐腐蚀涂层等。
[0003]纳米金属粉的生产方法有物理法和化学法两大类，所述物理法中的等离子电弧蒸发法，是采用阳极在含适当分压的高纯氢和氩气中起弧电离蒸发，蒸发的纳米金属微粒冷凝后在气流作用下进入到粉区，得到纳米粉末。
[0004]在等离子电弧蒸发法生产纳米金属粉末的过程中，对坩埚温度的掌握尤为重要，现有技术熔炼蒸发装置装置有观察筒在观察筒里设有多层耐高温透明玻璃，操作人员用人眼在观察筒上面透过多层耐高温透明玻璃观察熔炼蒸发装置内的坩埚内情况，根据观察到的坩埚内原料熔融状态、坩埚口液距离，进行加料；并且加料时需要停止熔炼蒸发装置，生产效率非常低；还有由于熔炼蒸发的温度非常高，测量熔炼蒸发温度的传感器经常容易坏与测量不准，造成对熔炼蒸发装置的温度掌握不准，使生产的纳米金属粉颗粒不均匀，造成纳米金属粉质量差的问题； 为此研发纳米金属粉的高效稳定的生产方法与装备是非常有意义的工作。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种坩埚溶液控制系统，能够解决
技术介绍
中提及的问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题的技术方案是：1、采用摄像机对坩埚工作状态进行在线拍摄并图像信息传送给计算机控制系统，替代现有技术观察坩埚工作状态需要人员爬上熔炼蒸发装置上通过观察窗观察坩埚的工作状态；2、采用红外线液位传感器探测坩埚内的坩埚口液距离，并将坩埚内的坩埚口液距离信息传送给计算机控制系统；3、采用红外线测温计探测坩埚内的溶液温度，并将探测的温度数据传给计算机控制系统；4、采用计算机控制系统对摄像机、红外线测温计、红外线液位传感器传送的信息进行处理分析，根据熔炼蒸发装置对坩埚口液距离、坩埚溶液温度的要求标准，控制自动隔离进料装置的加料时间及加料量、控制电弧等离子控制器的加热功率。
[0007]所述一种坩埚溶液控制系统，包括熔炼蒸发装置、集成探测装置、自动隔离进料装置、电弧等离子控制器、计算机控制系统、冷凝系统、纳米金属粉收集装置。
[0008]所述熔炼蒸发装置内包括坩埚、内壳体、阴极、阳极、氢氩混合气输入管、盖板、外壳体、冷却水输入管B、冷却水输出管B；所述内壳体、外壳体为圆球形，在顶部设置有开口可拆卸的盖板，所述盖板上装置有阴极105，所述阴极与电弧等离子控制器连接；所述内壳体
的内腔底部装置有阳极，所述阳极上装置有坩埚；所述内壳体、外壳体的左部装置有自动隔离进料装置、集成探测装置，所述集成探测装置与计算机控制系统连接；所述内壳体、外壳体的右部装置有联通管、氢氩混合气输入管；所述外壳体的左部设置有冷却水输入管B、右部设置有冷却水输出管B；所述内壳体与外壳体之间有10
‑
50mm的空间供冷却水输入管输入B的水通过，当熔炼蒸发装置1工作时，冷却水输入管B输入水通过内壳体、外壳体之间经冷却水输出管B排出，即对内壳体产生冷却作用。
[0009]所述自动隔离进料装置包括进料管、隔气送料箱、电磁阀一、电磁阀二、直管、弯管、进料斗;所述进料斗下端连接有进料管，进料管上安装有电磁阀一，电磁阀一用于控制进料管的开闭；所述进料管下端连接有隔气送料箱，隔气送料箱；所述隔气送料箱下端连接有直管，所述直管上安装有电磁阀二，电磁阀二控制直管的开闭，所述直管下端固定连接有弯管。
[0010]所述集成探测装置包括上观测管、耐高温透明玻璃、冷却主管、冷却水输入管A、冷却水输出管A、下观测管、摄像装置、红外线测温装置和红外线液位传感装置，上观测管与下观测管之间通过螺纹连接，方便拆卸，所述下观测管设有一个向外突出的环槽，所述摄像装置、红外线测温装置和红外线液位传感装置位于环槽内，且上观测管和下观测管都设置有两片耐高温透明玻璃，环槽为摄像装置、红外线测温装置和红外线液位传感装置提供安装空间，所述冷却主管延伸到下观测管位于高温透明玻璃的位置，所述冷却主管内设有冷却槽，冷却主管一侧连接有冷却水输入管A，冷却主管另一侧连接有冷却水输出管A，通过水冷对环槽内的三个仪器进行冷却降温，防止温度过高。
[0011]所述摄像装置包括摄像机、保护壳一、保护镜片一A、保护镜片二A、固定板一和盖子一，保护壳一与摄像机之间留有空隙且将其包裹，保护壳一与摄像机之间固定连接有固定板一，且保护壳一下方设有保护镜片一A和保护镜片二A，保护壳一上方螺纹连接盖子一。
[0012]所述红外线测温装置包括红外线测温计、保护壳二、保护镜片一B、保护镜片二B、固定板二、盖子二，保护壳二与红外线测温计之间留有空隙，保护壳二与红外线测温计之间固定连接有固定板二，且保护壳二下方设有保护镜片一B和保护镜片二B，保护壳二上方螺纹连接盖子二。
[0013]所述红外线液位传感装置包括红外线液位传感器、保护壳三、保护镜片一C、保护镜片二C、固定板三、盖子三，保护壳三与红外线液位传感器之间留有空隙，保护壳三与红外线液位传感器之间固定连接有固定板三，且保护壳三下方设有保护镜片一C和保护镜片二C，保护壳三上方螺纹连接有盖子三。
[0014]所述计算机控制系统包括计算机、控制器、金属粉生产系统控制软件；所述控制器包括微型计算机处理器CPU、运行内存RAM、电源模块、网络接口、232接口、A/D模数转换器、输出驱动电路，所述控制器装置在计算机的机箱内；所述计算机操作系统里装有金属粉生产系统控制软件。
[0015]所述计算机控制系统的工作原理：所述红外线测温装置将坩埚温度信息传给控制器；所述红外线液位传感装置将坩埚口液距离信息传给控制器；所述摄像装置将坩埚图像信息传给控制器；所述氮气流量传感器将氮气输入信息传给控制器；所述控制器将坩埚温度信息、坩埚口液距离信息、坩埚图像信息、氮气输入信息转换成数字信息给计算机的纳米金属粉生产系统控制软件，所述纳米金属粉生产系统控制软件根据控制器提供的数字信息
进行计算与分析即作出处理命令给控制器，控制器得到计算机的纳米金属粉生产系统控制软件的命令即实施对氮气流量控制阀、电磁阀三、电磁阀一、电磁阀二、电弧等离子控制器的控制；所述氮气流量控制阀、电磁阀三控制进入冷凝室的氮气流量与频率；所述电磁阀一、电磁阀二控制加料时间实现控制坩埚口液距离；所述电弧等离子控制器控制坩埚温度。
[0016]所述计算机控制系统的金属粉生产系统控制软件界面包括图像显示、坩埚温度、坩埚口液距离、氮气流量、氢氩混合气流量，坩埚温度设置、坩埚口液距离设置、加料量/时间设置、氢氩混合气进气量设置、氮气进气量设置；所述图像显示用于显示坩埚金属溶液的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坩埚溶液控制系统，包括熔炼蒸发装置(1)、集成探测装置(3)、电弧等离子控制器(5)、冷凝系统(6)、纳米金属粉收集装置(7)；其特征在于：还包括自动隔离进料装置(2)、计算机控制系统(4)；所述计算机控制系统（4）包括计算机、控制器、金属粉生产系统控制软件；所述计算机机箱内装置有控制器，所述计算机操作系统里装有金属粉生产系统控制软件；所述自动隔离进料装置(2)包括进料管(201)、隔气送料箱(202)、电磁阀一(203)、电磁阀二(204)、直管(205)、弯管(206)、进料斗(207)。2.根据权利要求1所述的一种坩埚溶液控制系统，其特征在于：所述计算机控制系统（4）的金属粉生产系统控制软件界面包括图像显示、坩埚温度、坩埚口液距离、氮气流量、氢氩混合气流量，坩埚温度设置、坩埚口液距离设置、加料量/时间设置、氢氩混合气进气量设置、氮气进气量设置。3.根据权利要求1或2所述的一种坩埚溶液控制系统，其特征在于：所述坩埚温度用于显示加热过程中坩埚内金属溶液的温度；所述坩埚温度设置为：1500
‑
2500℃，用于控制坩埚温度的控制范围。4.根据权利要求1或2所述的一种坩埚溶液控制系统，其特征在于：所述坩埚口液距离用于显示坩埚内金属溶液的液面与坩埚口端的距离；所述坩埚口液距离设置为：5
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【专利技术属性】
技术研发人员：谢上川，陈子亮，刘德昆，李硕，
申请(专利权)人：杭州新川新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：