一种用于灯丝碳化的管路结构及碳化控制方法技术

本发明专利技术涉及一种用于灯丝碳化的管路结构及碳化控制方法。所述管路结构包括控制装置、抽真空装置、反应室、碳源装置和电源装置，其中抽真空装置、碳源装置、电源装置均与反应室连接，所述控制装置用来控制操作整个管路结构。将阴极组件放入反应室内，并进行碳化。所述碳化控制方法包括如下操作：开机、抽低真空、一次抽高真空、除气、碳化、二次抽高真空、脱碳、自然冷却、通入冷却气体冷却、将灯丝取出。采用本发明专利技术的用于灯丝碳化的管路结构及碳化控制方法，可以防止碳化过程中其他杂质的混入，并且能引入质量稳定的碳元素，碳化后的灯丝电阻变化分布较小，从而保证阴极组件能够在较长时间平稳的辐射电子并具备较长的使用寿命。的辐射电子并具备较长的使用寿命。的辐射电子并具备较长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于灯丝碳化的管路结构及碳化控制方法


[0001]本专利技术涉及磁控管灯丝的碳化
，特别涉及一种用于灯丝碳化的管路结构及碳化控制方法。

技术介绍

[0002]磁控管是微波炉或其他高频加热设备中非常重要的一部分，磁控管是电子以势能的形式将能量交换给微波电磁场的微波电子管，是产生大功率高频振荡能量的真空器件。管内电子与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得的能量转变成微波能量。磁控管产生连续微波，然后输送并辐射到位于微波炉炉腔内的食物上。在高频微波的辐射作用下，食物分子剧烈振动产生摩擦热达到加热和烹调食物的目的。微波炉的磁控管由管芯和磁铁两部分组成。管芯包括组装在一起的阴极组件、阳极组件和排气管组件。
[0003]所述阴极组件即电子的发射体，被加热后的阴极能够迅速地发射足够量的电子，以维持磁控管正常工作需要的电流。在阴极组件的一侧螺旋缠绕有灯丝。灯丝的质量和寿命直接关系到磁控管的性能和寿命，因此需要对灯丝进行碳化处理，在灯丝表面形成碳化层，以增加灯丝的使用寿命。
[0004]CN101145483A涉及磁控管阴极灯丝炭化处理方法，包括放置阴极、箱内充气、通电碳化三个步骤，通过变化通电碳化电压、通电碳化时间和苯使用量，提高灯丝碳化率和寿命。但是在碳化过程中容易引入其他杂质，使灯丝生成碳化层的同时也形成其他物质，且无法保证生成的碳化层的均匀度。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于灯丝碳化的管路结构及碳化控制方法，以防止在碳化过程中引入其他杂质影响灯丝的品质和寿命，确保生成的碳化层均匀，使灯丝具有较长的使用寿命。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种用于灯丝碳化的管路结构，所述管路结构包括控制装置、抽真空装置、反应室、碳源装置和电源装置，其中抽真空装置、碳源装置、电源装置均与反应室连接，所述控制装置用来控制操作整个管路结构。所述管路结构用于实现对阴极组件灯丝的碳化，将阴极组件放入反应室内。
[0008]进一步的，所述抽真空装置通过真空管道和反应室连接，用于对反应室抽真空；所述碳源装置通过第一气体管道和反应室连接，用于向反应室充碳源。在对灯丝碳化处理时，使灯丝处于真空环境中，防止引入其他杂质。碳源为碳化提供了稳定的碳源。
[0009]进一步的，所述抽真空装置包括第一抽真空装置和第二抽真空装置，所述第一抽真空装置通过第一真空管道和反应室连接，所述第二抽真空装置的一侧通过第二真空管道和反应室连接，另一侧通过第三真空管道和第一抽真空装置连接。通过两个抽真空装置分别对反应室抽真空，而并非是一次性达到一个较低的真空度，可以减少抽真空装置的负荷。
第二抽真空装置在运行时候具有非常高的转速，与第一抽真空装置连接，防止第二抽真空装置两侧的压强差过大对装置的扇叶等部位造成损伤。
[0010]进一步的，所述管路结构还包括冷却装置，所述冷却装置通过第二气体管道和反应室连接。灯丝完成碳化后具有较高的温度，通过冷却装置通入冷却气体，可以快速冷却灯丝，减少等待时间。
[0011]相对于现有技术，本专利技术所述的一种用于灯丝碳化的管路结构具有以下优势：
[0012](1)本专利技术的用于灯丝碳化的管路结构，可以使灯丝在碳化过程中防止其他杂质的混入，并且能引入质量稳定的碳元素，碳化后的灯丝电阻变化分布较小，从而保证阴极组件能够在较长时间平稳的辐射电子并具备较长的使用寿命；
[0013](2)本专利技术所述的用于灯丝碳化的管路结构，在碳化过程中不损坏灯丝的电气特征和机械强度，且碳化后合格率很高；
[0014](3)本专利技术所述的用于灯丝碳化的管路结构，生成的碳化层均匀性好。
[0015]本专利技术的另一方面还提出一种碳化控制方法，采用以上所述的用于碳化的管路结构，所述碳化控制方法包括如下步骤：
[0016]S1.开机，启动管路结构，在管路结构自启完成且运行稳定的条件下，将检测过电阻的阴极组件放入反应室内，碳化前的电阻R1＝31.5～34mΩ；
[0017]S2.依次执行抽真空、碳化、冷却操作；
[0018]S3.将完成碳化的阴极组件取出，测量取出后的阴极组件的电阻R2，若R2＝35～38mΩ，则灯丝合格可进行后续的操作，若R2≠35～38mΩ，则灯丝碳化不合格。
[0019]进一步的，步骤S2包括：
[0020]S21.抽真空：打开抽真空装置对反应室进行抽真空，直到反应室内真空度达到第二预设值P2；
[0021]S22.碳化：待抽真空完毕后，开启电源装置和碳源装置，充碳源20～36s后关闭碳源装置24，通电20～50s后关闭电源装置；
[0022]S23.冷却：碳化完成后，使阴极组件自然冷却。
[0023]进一步的，所述步骤S22中，待抽真空完毕后，开启电源装置和碳源装置，充碳源26～28s后关闭碳源装置24，通电36～40s后关闭电源装置
[0024]进一步的，步骤S2包括如下步骤：依次执行抽低真空、一次抽高真空、除气、碳化、二次抽高真空、脱碳、自然冷却、通入冷却气体冷却操作。
[0025]进一步的，所述步骤S2包括：
[0026]S21.抽低真空：仅打开第一阀门，使第一抽真空装置对反应室抽真空；判断反应室内真空度是否达到第一预设值P1，若是，关闭第一阀门，并执行步骤S22；若否，则继续抽真空，直至反应室内真空度满足要求；
[0027]S22.一次抽高真空：仅打开第二阀门和第三阀门，使第二抽真空装置对反应室抽真空；判断反应室内真空度是否达到第二预设值P2，若是，可执行步骤S23；若否，则继续抽真空，直至反应室内真空度满足要求；
[0028]S23.除气：打开第二阀门和第三阀门，并启动电源装置给灯丝通电；
[0029]S24.碳化：电源装置继续启动对灯丝通电，仅打开第四阀门，使第一气体管道向反应室内通碳源；所述电源装置采用恒压碳化或是恒流碳化，所述恒压碳化的碳化电压为U1，
所述恒流碳化的碳化电流为A1；
[0030]S25.二次抽高真空：电源装置继续启动对灯丝进行通电加热，打开第二阀门和第三阀门，启动第一抽真空装置和第二抽真空装置将反应室内的多余碳源抽走排出；
[0031]S26.脱碳：调整电源装置的电压或电流，采用恒压脱碳或恒流脱碳，所述恒压脱碳的脱碳电压为U2，所述恒流脱碳的脱碳电流为A2；
[0032]S27.自然冷却：脱碳完成后，关闭管路结构上的所有阀门，使灯丝在自然条件下冷却；
[0033]S28.通入冷却气体冷却：自然冷却完成后，仅打开第五阀门，冷却装置向反应室通冷却气体。
[0034]进一步的，P2＜P1。
[0035]进一步的，U2＞U1或A2＞A1。
[0036]所述碳化控制方法包括以上所述的用于灯丝碳化的管路结构。所述碳化控制方法与上述用于灯丝碳化的管路结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于灯丝碳化的管路结构，其特征在于，所述管路结构包括控制装置、抽真空装置(22)、反应室(23)、碳源装置(24)和电源装置，其中抽真空装置(22)、碳源装置(24)、电源装置均与反应室(23)连接，所述控制装置用来控制操作整个管路结构，将灯丝(6)放入反应室(23)内。2.根据权利要求1所述的一种用于灯丝碳化的管路结构，其特征在于，所述抽真空装置(22)通过真空管道(25)和反应室(23)连接，用于对反应室(23)抽真空；所述碳源装置(24)通过第一气体管道(26)和反应室(23)连接，用于向反应室(23)充碳源。3.根据权利要求1所述的一种用于灯丝碳化的管路结构，其特征在于，所述抽真空装置(22)包括第一抽真空装置(28)和第二抽真空装置(29)，所述第一抽真空装置(28)通过第一真空管道(281)和反应室(23)连接，所述第二抽真空装置(29)的一侧通过第二真空管道(291)和反应室(23)连接，另一侧通过第三真空管道(30)和第一抽真空装置(28)连接。4.根据权利要求1所述的一种用于灯丝碳化的管路结构，其特征在于，所述管路结构还包括冷却装置(27)，所述冷却装置(27)通过第二气体管道(32)和反应室(23)连接。5.一种碳化控制方法，其特征在于，采用权利要求1～4任一项所述的用于灯丝碳化的管路结构，所述碳化控制方法包括如下步骤：S1.开机，启动管路结构，在管路结构自启完成且运行稳定的条件下，将检测过电阻的阴极组件放入反应室(23)内，碳化前的电阻R1＝31.5～34mΩ；S2.依次执行抽真空、碳化、冷却操作；S3.将完成碳化的阴极组件取出，测量取出后的阴极组件的电阻R2，若R2＝35～38mΩ，则灯丝(6)合格可进行后续的操作，若R2≠35～38mΩ，则灯丝(6)碳化不合格。6.根据权利要求5所述的一种碳化控制方法，其特征在于，步骤S2包括：S21.抽真空：打开抽真空装置(22)对反应室(23)进行抽真空，直到反应室(23)内真空度达到第二预设值P2；S22.碳化：待抽真空完毕后，开启电源装置和碳源装置(24)，充碳源20～36s后关闭碳源装置24，通电...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢锦平，邓武楷，
申请(专利权)人：广东格兰仕微波炉电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：