صندوق 1400 درجة -نوع فرن دثر ذكي متكامل للتحكم في درجة الحرارة

إن إطلاق الفرن الغطائي الذكي المتكامل بدرجة حرارة 1400 درجة-النوع-يمثل حقبة جديدة من تكنولوجيا المعالجة الحرارية الذكية ذات درجات الحرارة العالية-. في اللحظة التي يُغلق فيها باب الفرن ببطء، يُكمل نظام التحكم في درجة الحرارة -المدمج بالذكاء الاصطناعي فحصًا ذاتيًا-عبر شبكة مستشعرات متعددة-الأبعاد. تلتقط المزدوجات الحرارية تدرجات درجة الحرارة في 16 منطقة داخل الفرن في الوقت الفعلي، وتقوم وحدة تعويض الأشعة تحت الحمراء تلقائيًا بتصحيح انحرافات الإشعاع الحراري، وتقوم خوارزمية التعلم العميق بضبط منحنى التسخين ديناميكيًا بناءً على خصائص المواد. يعمل التحكم في الحلقة المغلقة-، المدعوم ببنية إنترنت الأشياء، على تقليل تقلبات درجة الحرارة إلى دقة مذهلة تبلغ ±0.5 درجة .

في تجارب تلبيد السيراميك، أظهر النظام قدرات ثورية لتحسين العملية. عندما تدخل بوتقة تحمل ركيزة نيتريد السيليكون الجديدة إلى منطقة العمل، يقوم الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد الموجود أعلى الفرن على الفور بإنشاء خريطة مورفولوجية للمادة، ويتحول برنامج التحكم في درجة الحرارة إلى "وضع التلبد المتدرج": يتم استخدام التسخين النبضي أثناء مرحلة التحلل الأولي، والانتقال تلقائيًا إلى الضغط المتوازن عند النقطة الحرجة البالغة 1200 درجة، ثم يتم تحقيق التبريد المتحكم فيه عبر جدار ستارة الأرجون. يتم تقديم العملية بأكملها كعرض ثلاثي الأبعاد على شاشة اللمس، مما يسمح للمشغل بمراقبة محاكاة الوقت الحقيقي-لانتقال الطور البلوري بوضوح.

إن الفرن الغطائي الذكي المتكامل الذي يتم التحكم في درجة حرارته من النوع 1400 درجة-النوع-هو عبارة عن جهاز تجريبي ذو درجة حرارة عالية-يشيع استخدامه في الجامعات ومعاهد الأبحاث والمؤسسات الصناعية والتعدينية. يتم استخدامه بشكل أساسي في تجارب مثل تلبيد المواد والمعالجة الحرارية بدرجة حرارة عالية-. وفيما يلي مقدمة موجزة:

الميزات الهيكلية:

مادة الفرن: مصنوعة عادةً من ألياف الألومينا متعددة البلورات بقياس 1600- من مادة غير عضوية مكونة عن طريق الامتزاز الفراغي، فهي توفر عزلًا حراريًا ممتازًا، ومتانة، وقوة شد عالية. يتم أيضًا طلاء بعض الأسطح الداخلية للفرن بطبقة عازلة لدرجة الحرارة العالية لتحسين كفاءة التسخين وعمر الفرن.

عناصر التسخين: -يتم استخدام قضبان كربيد السيليكون عالية الجودة كعناصر تسخين، مما يوفر كفاءة تسخين عالية وتشغيلًا مستقرًا عند درجة حرارة 1400 درجة وعمر خدمة طويل.

غلاف الفرن: عادةً ما يكون هيكل الغلاف مزدوج الطبقة-، ويستخدم تقنية عزل الهواء المقترنة بنظام تبريد الهواء الذكي- المعتمد على الحث الحراري لتقليل درجة حرارة الغلاف بشكل فعال وتقصير دورات الاختبار.

تصميم باب الفرن: تتميز معظم الأفران بتصميم -فتح جانبي لسهولة الفتح، كما أنها مزودة بمفتاح إيقاف تشغيل-الطاقة-للفتح لضمان سلامة المشغل.

معلمات الأداء:

نطاق درجة الحرارة: تصل درجة حرارة التشغيل القصوى إلى 1400 درجة، مع درجة حرارة تشغيل مستمرة تقتصر بشكل عام على 1300 درجة. دقة التحكم في درجة الحرارة عادة ما تكون ±1 درجة.

معدل التسخين: معدل التسخين قابل للتعديل، عادة في نطاق 1-30 درجة / دقيقة، مع معدل تسخين موصى به أقل من أو يساوي 10 درجة / دقيقة.

أبعاد الفرن: تتوفر مجموعة متنوعة من الأحجام، مع الأحجام الشائعة بما في ذلك 200 مم × 200 مم × 200 مم (8 لتر) و300 مم × 400 مم × 300 مم (36 لتر) لتلبية المتطلبات التجريبية المتنوعة.

متطلبات الطاقة: تيار متردد عادةً 220 فولت/50 هرتز. يختلف استهلاك الطاقة اعتمادًا على عوامل مثل حجم الفرن وعنصر التسخين، ولكنه يبلغ عمومًا حوالي عدة كيلووات.

سمات:

التحكم الذكي في درجة الحرارة: يستخدم PID مدمجًا مع التحكم في SSR، إلى جانب المزدوجات الحرارية البلاتينية من النوع S-الروديوم لقياس درجة الحرارة. تتميز وحدة التحكم الذكية في درجة حرارة الكمبيوتر الصغير بضبط ذاتي لمعلمة PID- للتحكم الدقيق في درجة الحرارة.

البرمجة: تسمح البرمجة الذكية بإنشاء منحدرات متعددة لدرجة الحرارة، مع 50 خطوة تحكم مشتركة قابلة للبرمجة، لتلبية متطلبات درجة الحرارة للمواد المختلفة في مراحل مختلفة.

واجهة الاتصال: تتيح واجهة تحويل البيانات المحجوزة اتصال الكمبيوتر للتحكم عن بعد في أفران فردية أو متعددة، والتتبع في الوقت الفعلي-، والسجلات التاريخية، وإخراج التقارير. يمكن أيضًا تركيب جهاز تسجيل غير ورقي لتخزين البيانات وإخراجها.

حماية السلامة: تضمن آليات الحماية المتعددة للسلامة، بما في ذلك إنذارات الإرهاق، وأجهزة إنذار ارتفاع درجة الحرارة-، وانقطاع التيار الكهربائي عن الدائرة القصيرة-، سلامة المشغل والمعدات.

والأكثر إثارة للإعجاب هو نظام استعادة الطاقة. تعمل الملفات فائقة التوصيل المحيطة بالفرن على تحويل الحرارة المهدرة إلى كهرباء يتم تغذيتها مرة أخرى إلى الشبكة. ومع التصميم العازل للهلام الهوائي، فإن هذا يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 62% مقارنة بالأفران العازلة التقليدية. عندما حدث انقطاع مفاجئ للتيار الكهربائي أثناء إحدى التجارب، تم تنشيط خلية وقود الهيدروجين-في الحالة الصلبة-المدمجة على الفور، مما أدى إلى الحفاظ على استقرار منطقة درجة الحرارة الحرجة لمدة 4 ساعات - وكان هذا بفضل حساب مستوى المللي ثانية-لخطة الطوارئ لشريحة الحوسبة الكمومية.