基于pid溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備，包括感應(yīng)加熱爐及穿過(guò)感應(yīng)加熱爐的輸送輥道組，感應(yīng)加熱爐連接有中頻感應(yīng)電源柜，感應(yīng)加熱爐的出口設(shè)有紅外測(cè)溫儀，中頻感應(yīng)電源柜和紅外測(cè)溫儀分別與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接。輸送輥道組的驅(qū)動(dòng)裝置為變頻減速電機(jī)。感應(yīng)加熱爐的內(nèi)部設(shè)有繞指成螺旋形狀的銅管感應(yīng)器，銅管感應(yīng)器內(nèi)設(shè)有水冷卻裝置。中頻感應(yīng)電源柜內(nèi)設(shè)有IGBT逆變模塊和整流模塊。工業(yè)計(jì)算機(jī)可以接受溫度信號(hào)并與工藝溫度進(jìn)行PID閉環(huán)控制。自動(dòng)化程度高，波動(dòng)小，均勻性高。
【專利說(shuō)明】基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鋼管連續(xù)屬熱處理設(shè)備，尤其涉及一種基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的基礎(chǔ)材料，廣泛應(yīng)用于石油開(kāi)采、石油化工、火力發(fā)電、建筑、城市管網(wǎng)等領(lǐng)域。鋼管一般通過(guò)熱軋、對(duì)縫焊接或螺旋縫焊接而成。有些特殊應(yīng)用場(chǎng)合如采油、輸油輸氣等對(duì)于鋼管有耐高壓等要求，需要對(duì)鋼管進(jìn)行熱處理，從而提高鋼管強(qiáng)度，滿足適應(yīng)使用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，鋼管熱處理采用煤氣、天然氣作為熱源，存在污染大、氧化皮多等缺點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)始采用感應(yīng)加熱方式對(duì)鋼管進(jìn)行加熱，感應(yīng)加熱具有加熱速度快、效率高、無(wú)污染、氧化少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中主要采用開(kāi)環(huán)的溫度控制方式，人工調(diào)節(jié)鋼管感應(yīng)加熱溫度。因此鋼管的加熱溫度容易受工廠電網(wǎng)電壓波動(dòng)、環(huán)境溫度等影響，產(chǎn)生較大波動(dòng)，尤其是在鋼管連續(xù)熱處理生產(chǎn)時(shí)，最終的性能對(duì)加熱溫度非常敏感，要求鋼管加熱溫度具有很高的穩(wěn)定性和均勻性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提出一種自動(dòng)化程度高、溫度波動(dòng)小、均勻性高的基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備。
[0005]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本實(shí)用新型的基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備，包括感應(yīng)加熱爐及穿過(guò)所述感應(yīng)加熱爐的輸送輥道組，所述感應(yīng)加熱爐連接有中頻感應(yīng)電源柜，所述感應(yīng)加熱爐的出口設(shè)有紅外測(cè)溫儀，所述中頻感應(yīng)電源柜和紅外測(cè)溫儀分別與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接。
[0007]由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出:
[0008]本實(shí)用新型基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備，由于感應(yīng)加熱爐連接有中頻感應(yīng)電源柜，感應(yīng)加熱爐的出口設(shè)有紅外測(cè)溫儀，中頻感應(yīng)電源柜和紅外測(cè)溫儀分別與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接，工業(yè)計(jì)算機(jī)可以接受溫度信號(hào)并與工藝溫度進(jìn)行PID計(jì)算，輸出控制信號(hào)，調(diào)節(jié)中頻感應(yīng)電源柜，從而調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱爐輸出功率，最終調(diào)節(jié)鋼管溫度趨近工藝設(shè)定溫度，鋼管加熱溫度可以通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制的，自動(dòng)化程度高，波動(dòng)小，均勻性高，能夠最大限度的減小電網(wǎng)、環(huán)境溫度對(duì)加熱溫度的影響，滿足鋼管熱處理生產(chǎn)的要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。[0010]圖中:1、輸送輥道組，2、感應(yīng)加熱爐，3、中頻感應(yīng)電源柜，4、紅外測(cè)溫儀，5、工業(yè)計(jì)算機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0012]本實(shí)用新型的基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備，其較佳的【具體實(shí)施方式】是:
[0013]包括感應(yīng)加熱爐及穿過(guò)所述感應(yīng)加熱爐的輸送輥道組，所述感應(yīng)加熱爐連接有中頻感應(yīng)電源柜，所述感應(yīng)加熱爐的出口設(shè)有紅外測(cè)溫儀，所述中頻感應(yīng)電源柜和紅外測(cè)溫儀分別與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接。
[0014]所述的輸送輥道組的驅(qū)動(dòng)裝置為變頻減速電機(jī)。
[0015]所述感應(yīng)加熱爐的內(nèi)部設(shè)有繞指成螺旋形狀的銅管感應(yīng)器，所述銅管感應(yīng)器內(nèi)設(shè)有水冷卻裝置，所述加熱爐感應(yīng)的前壁和后壁設(shè)有石棉板，左壁、右壁和頂壁設(shè)有環(huán)氧絕緣板。
[0016]所述中頻感應(yīng)電源柜內(nèi)設(shè)有IGBT逆變模塊和整流模塊。
[0017]具體實(shí)施例:
[0018]如圖1所示，包括輸送輥道組、感應(yīng)加熱爐、中頻感應(yīng)電源柜、紅外測(cè)溫儀、工業(yè)計(jì)算機(jī)等。
[0019]所述的輸送輥道組由變頻減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以通過(guò)變頻器設(shè)定工藝速度，輸送鋼管連續(xù)通過(guò)感應(yīng)加熱爐。
[0020]所述的感應(yīng)加熱爐內(nèi)部包括繞指成螺旋形狀的銅管感應(yīng)器，感應(yīng)器內(nèi)通水冷卻。加熱爐前、后壁為石棉板，左、右壁和頂壁外殼為環(huán)氧絕緣板。
[0021]所述的中頻感應(yīng)電源柜內(nèi)有IGBT逆變模塊和整流模塊，可以將輸入為3相380V，50hz的工業(yè)電轉(zhuǎn)化為單項(xiàng)600V，200-20000hz的交流電，為感應(yīng)加熱爐供電，并可根據(jù)工業(yè)計(jì)算機(jī)發(fā)出的0-10V電壓控制調(diào)節(jié)信號(hào)，調(diào)節(jié)輸出功率的大小。
[0022]所述的紅外測(cè)溫儀，布置在感應(yīng)加熱爐的出口，可以通過(guò)檢測(cè)加熱后鋼管發(fā)出的紅外波，來(lái)計(jì)算、顯示鋼管的表面溫度，并將鋼管溫度以4-20mA的信號(hào)傳輸給工業(yè)計(jì)算機(jī)。
[0023]所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)能夠接受紅外測(cè)溫儀4_20mA電流的信號(hào)并轉(zhuǎn)化成數(shù)字量的溫度，并將鋼管實(shí)際溫度與工藝溫度進(jìn)行PID計(jì)算，輸出0-10V電壓控制調(diào)節(jié)信號(hào)給中頻感應(yīng)電源柜，調(diào)節(jié)中頻電源柜輸出功率。
[0024]本實(shí)用新型由于采用了紅外測(cè)溫儀檢測(cè)鋼管加熱溫度，采用了工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行接受溫度信號(hào)并與工藝溫度進(jìn)行PID計(jì)算，輸出控制信號(hào)，調(diào)節(jié)中頻感應(yīng)電源柜，從而調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱爐輸出功率，最終調(diào)節(jié)鋼管溫度趨近工藝設(shè)定溫度。本實(shí)用新型的鋼管加熱溫度是通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制的，自動(dòng)化程度高，波動(dòng)小，均勻性高，能夠最大限度的減小電網(wǎng)、環(huán)境溫度對(duì)加熱溫度的影響，滿足鋼管熱處理生產(chǎn)的要求。
[0025]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備，其特征在于，包括感應(yīng)加熱爐及穿過(guò)所述感應(yīng)加熱爐的輸送輥道組，所述感應(yīng)加熱爐連接有中頻感應(yīng)電源柜，所述感應(yīng)加熱爐的出口設(shè)有紅外測(cè)溫儀，所述中頻感應(yīng)電源柜和紅外測(cè)溫儀分別與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備，其特征在于，所述的輸送輥道組的驅(qū)動(dòng)裝置為變頻減速電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備，其特征在于，所述感應(yīng)加熱爐的內(nèi)部設(shè)有繞指成螺旋形狀的銅管感應(yīng)器，所述銅管感應(yīng)器內(nèi)設(shè)有水冷卻裝置，所述加熱爐感應(yīng)的前壁和后壁設(shè)有石棉板，左壁、右壁和頂壁設(shè)有環(huán)氧絕緣板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于PID溫度閉環(huán)控制的鋼管連續(xù)感應(yīng)熱處理設(shè)備，其特征在于，所述中頻感應(yīng)電源柜內(nèi)設(shè)有IGBT逆變模塊和整流模塊。
【文檔編號(hào)】C21D1/42GK203768403SQ201420141532
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】王占軍, 張文良, 李賢君, 吳佳龍, 王勁, 李強(qiáng), 胡博 申請(qǐng)人:北京機(jī)電研究所