專利名稱：微機控制表面化學熱處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種微機控制表面化學熱處理裝置。
目前國內外對表面化學熱處理進行微機控制均采用氧探頭、露點儀、紅外儀等耒采集爐氣氣氛信號，然后通過微機進行“碳勢”或“氮勢”控制，從而控制整個化學熱處理過程。其不足之處在于碳勢控制測試不準，壽命短，價格高，不易安裝和維修等缺點。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種滴量自調、滴量信號機電自動轉換，從而使碳勢控制精確的全自動微機控制表面化學熱處理裝置。
本實用新型的目的可通過以下措施耒實現(xiàn)微機控制表面化學熱處理裝置的結構是在其內裝著傳感器、側壁開有觀察窗的測滴儀箱體的頂部裝著滴量閥，其底部的套管與爐體的進液管相連接，伸入爐體內的熱電偶以及傳感器和滴量閥分別與微機控制電路連接。
滴量閥的結構是在其上有泄漏口的上閥體的一端固裝著其上有進液口的下閥體，上閥體的另一端固連著比例電磁鐵，下閥體的另一端出液口處固連著連接管，上、下閥體的腔內裝著一端呈錐形的閥桿，閥桿的另一端套裝著彈簧。
微機控制電路的連接關系是單片機8031的P0口接集成塊8155(A)、8155(B)、EPROM和RAM及D／A轉換器0832。8155(A)的PC0～PC3腳分別接集成塊4511的7、1、2、6腳，4511的13、12、11、10、9、15、14腳分別串電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7后接12位LED顯示器。8155(A)的PA0～PA3腳接4515的2、3、21、22腳。4515的譯碼輸出端11、9、10、8、7、6、5、4、18、17、20、19分別接 74LS244(A)的2、4、6、8、11、13、15、17腳和74LS244(B)的2、4、6、8腳，74LS244(A)的3、5、7、9、12、14、16、18和74LS244(B)的12、14、16、18腳接分別對應的12位LED顯示器的3、8腳。8155(A)的PA4、PA5、PA6腳接集成塊4051的11、10、9腳，4051的Q0～Q7腳的輸出分別接電容C0～C7后接地，其輸出接滴量閥的比例電磁鐵。8031的P0口接D／A轉換器0832的7、6、5、4、16、15、14、13腳，D／A轉換器的12、11、9腳，經轉換成電壓信號后接4051的3腳。伸入爐內的熱電偶接放大電路后，經A／D轉換器，接8155(B)的PA口。8155(B)的36腳接電爐的控制端，PC、PB口接微機的鍵盤，測滴儀中的光電傳感器分別接8031的P1.1～P1.7腳附圖的圖面說明如下


圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是本實用新型滴量閥結構示意圖；圖3是本實用新型測滴儀結構示意圖；圖4是圖3的側視圖；圖5是本實用新型電路原理圖。
以下結合附圖對本實用新型實施例作進一步詳述微機控制表面化學熱處理裝置的結構是在測滴儀1上裝著3個滴量閥2，測滴儀內裝著3個分別與滴量閥在同一軸線上的傳感器3，測滴儀下端的套管固連著爐體4上的進液管5。伸入爐體內的熱電偶6的另一端通過電路與單片機8031連接。3個滴量閥的電磁鐵及測滴儀內的3個傳感器分別通過電路與單片機8031連接。電機7的軸上伸入爐體內固裝著風扇8。單片機8031的9處是鍵盤，10處是數(shù)字顯示屏，11處是聲光報警。
滴量閥的結構是上閥體12的一端通過螺紋連接著下閥體13，并用螺母14定位，且在上閥體與下閥體接觸的端部裝著密封圈15，另一端用兩個螺栓16固連著比例電磁鐵17，下閥體另一端18處是出液口，此口還固連著連接管19，其端部裝著密封圈20。閥體的腔內裝著一端呈錐形的閥桿21，閥桿的另一端套裝著彈簧22。在上閥體的23處是泄漏口，其上固連著管接頭24。下閥體的25處是進液口，其上固連著管接頭26。比例電磁鐵的27處是接線柱，該接線柱通過電路與單片機8031連接。
測滴儀的結構是在箱體28的頂部裝著3個滴量閥2，箱體的兩個側壁29、30處是開設的觀察口，在觀察口處通過固裝在箱體側壁上的框架31、32架裝著玻璃窗33、34，在玻璃的周圍分別裝著密封墊35、36，在箱體的側壁上固裝著3個伸入箱體內的傳感器支架37，在傳感器支架上分別固裝著3個傳感器3，其傳感器分別與相對應的滴量閥在同一軸線上。箱體下部的38處是液滴出口，在其出口處固裝著支承架39和套管40，爐體上的進液管5與套管40連接。3個傳感器分別通過電路與單片機8031連接。
微機控制電路的連接關系是單片機8031的P0口接集成塊8155(A)、8155(B)、EPROM和RAM及D／A轉換器0832。8155(A)的PC0～PC3腳分別接集成塊4511的7、1、2、6腳。4511的13、12、11、10、9、15、14腳分別串電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7后接12位LED顯示器。8155(A)的PA0～PA3腳接4515的2、3、21、22腳，4515的譯碼輸出端11、9、8、7、6、5、4、18、17、20、19腳分別接74LS244(A)的2、4、6、8、11、13、15、17腳和74LS244(B)的2、4、6、8腳，74LS244(A)的3、5、7、9、12、14、16、18和74LS244(B)的12、14、16、18腳接分別對應的12位LED顯示器的3、8腳，8155(A)的PA4、PA5、PA6腳接集成塊4051的11、10、9腳，4051的Q0～Q7腳輸出分別接電容C0～C7后接地，其輸出接滴量閥的比例電磁鐵。8031的P0口接D／A轉換器0832的7、6、5、4、16、15、14、13腳，D／A轉換器的12、11、9腳，經轉換成電壓信號后，接4051的3腳。伸入爐內的熱電偶接放大電路后，經A／D轉接器，接8155(B)的PA口，8155(B)的36腳接電爐的控制端，PC、PB口接微機的鍵盤，測滴儀中的光電傳感器分別接8031的P1.1～P1.7腳。
使用時，接通電源，使爐體升溫至要求的溫度。爐內的溫度以熱電偶為傳感器，通過A／D轉換器，將摸擬量轉換成數(shù)字量輸入微機以數(shù)字顯示出耒，并通過微機控制和調整爐內溫度。當爐體內溫度達到要求溫度后，接通滴量閥的比例電磁鐵電源，并輸入需要滴入的液體。液滴滴入測滴儀后，通過其內的傳感器，即將液滴的大小和數(shù)量信號傳送至微機，微機通過此信號即可改變輸入比例電磁鐵電流的大小，從而控制和調整液滴的大小和數(shù)量。12位LED顯示器可以隨時顯示時間、爐溫、試劑和每分鐘滴入液滴的數(shù)量。如將處理零件的化學成分、要求表面碳含量、滲碳濃度、滴液成分、液滴體積、滲層厚度、滲碳時間等參數(shù)輸入微機，微機即可繪出滲碳工藝曲線，并能同時儲存多個典型工件的工藝曲線。當電爐使用上、下兩支熱電偶測溫，爐內上、下溫差≥50℃時，當熱電偶因振動等原因不能實測爐溫或斷偶時，當微機將工藝程序執(zhí)行完畢時，該裝置能自動蜂鳴報警并切斷總電源。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比有如下優(yōu)點可使整個化學熱處理過程實現(xiàn)微機全自動控制，控制性能好；各種參數(shù)采集精確、穩(wěn)定；并能將處理工件的化學成分、要求表面碳含量、滲碳濃度、滴液成分、液滴體積、滲層厚度、滲碳時間輸入微機繪出滲碳工藝曲線，而且可以同時儲存多個典型工件的工藝曲線。該設備結構簡單，操作方便，是工、礦、企業(yè)理想的全自動控制化學熱處理設備。也適合于對原有熱處理爐的技術改造。
權利要求1.一種由爐體和微機組成的微機控制表面化學熱處理裝置，其特征在于在其內裝著傳感器、側壁開有觀察窗的測滴儀箱體的頂部裝著滴量閥，其底部的套管與爐體的進液管相連接，伸入爐體內的熱電偶以及傳感器和滴量閥分別與微機控制電路連接。
2.按照權利要求1所說的熱處理裝置，其特征在于滴量閥的結構是，在其上有泄漏口的上閥體的一端固裝著其上有進液口的下閥體，上閥體的另一端固連著比例電磁鐵，下閥體的另一端出液口處固連著連接管，上、下閥體的腔內裝著一端呈錐形的閥桿，閥桿的另一端套裝著彈簧。
3.按照權利要求1所說的熱處理裝置，其特征在于微機控制電路的連接關系是，單片機8031的P0口接集成塊8155(A)、8155(B)、EPROM和RAM及D／A轉換器0832，8155(A)的PC0～PC3腳分別接集成塊4511的7、1、2、6腳，4511的13、12、11、10、9、15、14腳分別串電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7后接12位LED顯示器，8155(A)的PA0～PA3腳接4515的2、3、21、22腳，4515的譯碼輸出端11、9、10、8、7、6、5、4、18、17、20、19，分別接74LS244(A)的2、4、6、8、11、13、15、17腳，和74LS244(B)的2、4、6、8腳74LS244(A)的3、5、7、9、12、14、16、18腳和74LS244(B)的12、14、16、18腳接分別對應的12位LED顯示器的3、8腳，8155(A)的PA4、PA5、PA6腳接集成塊4051的11、10、9腳，4051的Q0～Q7腳輸出分別接電容C0～C7后接地，其輸出接滴量閥的比例電磁鐵，8031的P0口接D／A轉換器的7、6、5、4、16、15、14、13腳，D／A轉換器0832的12、11、9腳，經轉換成電壓信號后接4051的3腳；伸入爐內的熱電偶接放大電路后，經A／D轉換器，接8155(B)的PA口，8155(B)的36腳接電爐的控制端，PC、PB口接微機的鍵盤，測滴儀中的光電傳感器分別接8031的P1.1～P1.7腳。
專利摘要一種微機控制表面化學熱處理裝置，其技術特征是，在其內裝有傳感器的測滴儀的箱體上裝著滴量閥，其下部套管與爐體的進液管連接。伸入爐體內熱電偶、滴量閥和傳感器分別通過電路與微處理機連接。該裝置可使整個化學熱處理過程實現(xiàn)微機全自動控制，各種參數(shù)采集精確、確定，可繪制并儲存滲碳工藝曲線。結構簡單，操作、維修方便，是各工、礦、企業(yè)理想的全自動控制化學熱處理設備，也適合于對原有熱處理爐的技術改造。
文檔編號C21D11/00GK2142115SQ9224397
公開日1993年9月15日 申請日期1992年12月8日 優(yōu)先權日1992年12月8日
發(fā)明者崔春香, 高吉祥, 檀潤華, 付振洪 申請人:河北工學院, 河北省滄州地區(qū)電子研究所