擴(kuò)管機(jī)組中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱擴(kuò)鋼管及感應(yīng)加熱控溫【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種擴(kuò)管機(jī)組中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)。其包括人工操作部分和自動(dòng)控制部分，人工操作部分包括人機(jī)界面，人機(jī)界面上安裝有打印機(jī)和與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)連接的USB接口；自動(dòng)控制部分包括一臺(tái)可編程控制器，可編程控制器與開關(guān)量傳感器、壓力變送器、增量型編碼器以及溫度傳感器連接，可編程控制器外部還連接一個(gè)信號處理模塊，信號處理模塊連接控制中頻感應(yīng)加熱電源，中頻感應(yīng)加熱電源連接感應(yīng)加熱線圈，感應(yīng)加熱線圈環(huán)繞加熱鋼管，所述的感應(yīng)加熱線圈旁安置有兩個(gè)紅外測溫儀。
【專利說明】擴(kuò)管機(jī)組中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱擴(kuò)鋼管及感應(yīng)加熱控溫【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種擴(kuò)管機(jī)組 中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱擴(kuò)鋼管是通過熱擴(kuò)管機(jī)組設(shè)備把小口徑鋼管加工成大口徑鋼管，是當(dāng)前大口徑 鋼管的主要生產(chǎn)工藝，在熱擴(kuò)鋼管生產(chǎn)過程中，需對鋼管進(jìn)行在線加熱并使擴(kuò)徑溫度保持 恒定，現(xiàn)有的熱擴(kuò)鋼管的溫度控制方式全部是通過人工控制，這就需要操作人員應(yīng)有豐富 的操作經(jīng)驗(yàn)，如果經(jīng)驗(yàn)不足或者操作失誤，會(huì)導(dǎo)致熱擴(kuò)鋼管尤其是合金鋼管的品質(zhì)下降或 報(bào)廢，若熱擴(kuò)鋼管擴(kuò)徑溫度過低會(huì)使熱擴(kuò)鋼管擴(kuò)徑阻力增大，導(dǎo)致熱擴(kuò)鋼管機(jī)組設(shè)備推力 升高，造成模具與拉桿斷裂，直至熱擴(kuò)鋼管機(jī)組設(shè)備損壞，同時(shí)會(huì)帶來一定的不安全因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服現(xiàn)有熱擴(kuò)鋼管加熱溫度由人工控制造成的不穩(wěn)定性的技術(shù)缺陷，本發(fā)明 提供了一種熱擴(kuò)鋼管通過中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)，達(dá)到熱擴(kuò)鋼管擴(kuò)徑溫度智能控制， 使整個(gè)熱擴(kuò)鋼管擴(kuò)徑生產(chǎn)過程中的加熱溫度自動(dòng)恒定一致，保證了熱擴(kuò)鋼管工藝的質(zhì)量要 求，提高了熱擴(kuò)鋼管的品質(zhì)和保證了熱擴(kuò)鋼管機(jī)組設(shè)備的安全運(yùn)行，其設(shè)計(jì)合理，構(gòu)思全面 嚴(yán)謹(jǐn)，避免了因人為操作造成的熱擴(kuò)鋼管或者合金鋼管加熱溫度過高，導(dǎo)致鋼管品質(zhì)下降， 或者因加熱溫度過低導(dǎo)致熱擴(kuò)鋼管機(jī)組推力升高使模具與拉桿斷裂。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下方案：一種擴(kuò)管機(jī)組中頻感應(yīng)加熱智能恒 溫系統(tǒng)，包括人工操作部分和自動(dòng)控制部分，人工操作部分包括人機(jī)界面，人機(jī)界面上安裝 有打印機(jī)和與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)連接的USB接口；自動(dòng)控制部分包括一臺(tái)可編程控制器，可編 程控制器與開關(guān)量傳感器、壓力變送器、增量型編碼器以及兩個(gè)紅外測溫儀連接，可編程控 制器外部還連接一個(gè)信號處理模塊，信號處理模塊連接控制中頻感應(yīng)加熱電源，中頻感應(yīng) 加熱電源連接感應(yīng)加熱線圈，感應(yīng)加熱線圈環(huán)繞加熱鋼管。
[0005] 所述的兩個(gè)紅外測溫儀安置在感應(yīng)加熱線圈旁邊并且必須對準(zhǔn)加熱鋼管的加熱 部位，并符合測溫儀的測溫距離參數(shù)。
[0006] 所述的人機(jī)界面為一臺(tái)嵌入式工控機(jī)。
[0007] 所述的壓力變送器以及增量型編碼器全部安裝在擴(kuò)管設(shè)備上的推進(jìn)油缸上。
[0008] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過可編程控制器對熱擴(kuò)鋼管中頻加熱溫度進(jìn)行智 能控制，使之自動(dòng)達(dá)到設(shè)定溫度并保持溫度恒定，尤其是在熱擴(kuò)合金鋼管時(shí)，該系統(tǒng)更能體 現(xiàn)出熱塑性變形溫度區(qū)域狹窄的優(yōu)越性，避免了人為操作的不穩(wěn)定性所造成的合金鋼管品 質(zhì)下降及模具報(bào)廢，同時(shí)避免了由于加熱溫度過低導(dǎo)致熱擴(kuò)鋼管機(jī)組推力升高使模具與拉 桿斷裂，同時(shí)本系統(tǒng)還能夠?qū)U(kuò)管速度和擴(kuò)管壓力在人機(jī)界面顯示并自動(dòng)儲(chǔ)存，可查閱擴(kuò) 管的歷史參數(shù)，對擴(kuò)管質(zhì)量和生產(chǎn)情況起到監(jiān)督的作用，能夠?yàn)樽匪輸U(kuò)管質(zhì)量事故提供可 靠的數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 附圖為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框架示意圖。
[0010] 圖中，1、自動(dòng)控制部分，2、人工操作部分，11、可編程控制器，12、開關(guān)量傳感器， 13、壓力變送器，14、增量型編碼器，15、紅外測溫儀，16、信號處理模塊，17、中頻感應(yīng)加熱電 源，18、感應(yīng)加熱線圈，19、加熱鋼管，21、人機(jī)界面，22、打印機(jī)，23、USB接口。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 參看附圖所示，一種擴(kuò)管機(jī)組中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)，包括人工操作部分2 和自動(dòng)控制部分1，人工操作部分2包括人機(jī)界面21，人機(jī)界面21上安裝有打印機(jī)22和與 外界進(jìn)行數(shù)據(jù)連接的USB接口 23 ;自動(dòng)控制部分包括一個(gè)可編程控制器11，可編程控制器 11上連接開關(guān)量傳感器12,開關(guān)量傳感器12的作用為中頻電源故障采集使用，可編程控制 器11通過數(shù)據(jù)線和安裝在擴(kuò)管設(shè)備上的壓力變送器13以及增量型編碼器14連接，壓力變 送器13負(fù)責(zé)監(jiān)測擴(kuò)管設(shè)備上推進(jìn)油缸的壓力，增量型編碼器14則負(fù)責(zé)監(jiān)測推進(jìn)油缸的推 進(jìn)速度，可編程控制器11外部還連接一個(gè)信號處理模塊16,信號處理模塊16連接控制著中 頻感應(yīng)加熱電源17,中頻感應(yīng)加熱電源17連接著感應(yīng)加熱線圈18,感應(yīng)加熱線圈18環(huán)繞 著加熱鋼管，所述的感應(yīng)加熱線圈旁安置有兩個(gè)紅外測溫儀15,特別注意的是，兩個(gè)紅外測 溫儀15必須對準(zhǔn)加熱鋼管的加熱部位，并符合紅外測溫儀15的測溫距離參數(shù)。
[0012] 本發(fā)明和熱擴(kuò)管機(jī)組設(shè)備配合使用，能提高熱擴(kuò)鋼管效率和擴(kuò)制鋼管的品質(zhì)，并 且可以應(yīng)用到其他使用中頻電源感應(yīng)加熱的各種裝置中，本發(fā)明開機(jī)使用時(shí)，電源接通后， 人機(jī)界面21上的觸摸顯示屏隨即點(diǎn)亮并進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，啟動(dòng)完成后進(jìn)入本擴(kuò)管機(jī)組智能 恒溫系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以在人機(jī)界面21上將不同類型的管材的擴(kuò)管溫度以及擴(kuò)管時(shí)推進(jìn)油 缸的壓力和推進(jìn)油缸的推進(jìn)速度分類存儲(chǔ)，使用時(shí)可直接調(diào)用，擴(kuò)管設(shè)備運(yùn)行前，首先必須 將紅外測溫儀15的探頭對準(zhǔn)加熱鋼管19部位，并符合紅外測溫儀15的測溫距離參數(shù)，正 常生產(chǎn)時(shí)不允許異物遮擋紅外測溫儀15的探頭，否則該系統(tǒng)會(huì)在自動(dòng)狀態(tài)下使中頻感應(yīng) 加熱電源17功率急速增大，導(dǎo)致加熱鋼管19或模具加熱溫度過高出現(xiàn)過燒事故，為確保測 溫?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，移動(dòng)感應(yīng)加熱線圈18處的紅外測溫儀15為左右兩個(gè)配合使用，當(dāng)兩個(gè)紅 外測溫儀15的測溫?cái)?shù)據(jù)不相同時(shí)，以兩個(gè)溫度中的最大值為準(zhǔn)。
[0013] 本發(fā)明運(yùn)行時(shí)，操作人員根據(jù)加熱鋼管19的不同，調(diào)用相對應(yīng)的擴(kuò)管溫度以及擴(kuò) 管時(shí)推進(jìn)油缸的壓力和推進(jìn)油缸的推進(jìn)速度，通過人機(jī)界面21自動(dòng)向可編程控制器11發(fā) 送信號，可編程控制器11接到指令后，經(jīng)過信號處理模塊16將信號傳輸至中頻感應(yīng)加熱電 源17,通過感應(yīng)加熱線圈18對加熱鋼管19進(jìn)行加熱，自動(dòng)運(yùn)行的初期，系統(tǒng)會(huì)控制中頻感 應(yīng)加熱電源17輸出一定的功率，但不是全功率輸出，主要目的是：防止中頻感應(yīng)加熱電源 17大電流沖擊和模具預(yù)熱時(shí)升溫速度過快導(dǎo)致模具壽命縮短。
[0014] 紅外測溫儀15的探頭對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，到達(dá)所需恒定溫度，推進(jìn)油缸增壓并 推進(jìn)，此時(shí)，安裝在擴(kuò)管設(shè)備上的壓力變送器13以及增量型編碼器14實(shí)時(shí)責(zé)監(jiān)測擴(kuò)管設(shè) 備上推進(jìn)油缸的壓力及推進(jìn)油缸的推進(jìn)速度，當(dāng)由于故障導(dǎo)致油缸的壓力超出保護(hù)設(shè)定值 時(shí)，人機(jī)界面21閃爍并顯示故障內(nèi)容，自動(dòng)停機(jī)，直至將故障清除，本發(fā)明還可以通過人機(jī) 界面21上安裝的打印機(jī)22將監(jiān)測數(shù)據(jù)打印，也可以通過USB接口 23將監(jiān)測并儲(chǔ)存歷史數(shù) 據(jù)報(bào)表拷貝。
【權(quán)利要求】
1. 一種擴(kuò)管機(jī)組中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)，包括人工操作部分和自動(dòng)控制部分，其 特征在于：人工操作部分包括人機(jī)界面，人機(jī)界面上安裝有打印機(jī)和與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)連接 的USB接口；自動(dòng)控制部分包括一臺(tái)可編程控制器，可編程控制器與開關(guān)量傳感器、壓力變 送器、增量型編碼器以及兩個(gè)紅外測溫儀連接，可編程控制器外部還連接一個(gè)信號處理模 塊，信號處理模塊連接控制中頻感應(yīng)加熱電源，中頻感應(yīng)加熱電源連接感應(yīng)加熱線圈，感應(yīng) 加熱線圈環(huán)繞加熱鋼管。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種擴(kuò)管機(jī)組中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)，其特征在于：所述 的兩個(gè)紅外測溫儀安置在感應(yīng)加熱線圈旁邊并且必須對準(zhǔn)加熱鋼管的加熱部位，并符合測 溫儀的測溫距離參數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種擴(kuò)管機(jī)組設(shè)備中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)，其特征在于： 所述的人機(jī)界面為一個(gè)嵌入式工控機(jī)。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種擴(kuò)管機(jī)組設(shè)備中頻感應(yīng)加熱智能恒溫系統(tǒng)，其特征在于： 所述的壓力變送器以及增量型編碼器全部安裝在擴(kuò)管設(shè)備上的推進(jìn)油缸上。
【文檔編號】G05D23/32GK104122912SQ201410343055
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月13日
【發(fā)明者】傅丙仲, 付朋, 崔慶遠(yuǎn), 李保軍, 王士曉 申請人:付朋