سلك مقاومة 1400 درجة تسخين ذكي للتحكم في درجة الحرارة فرن تلبد بدرجة حرارة عالية
ترك رسالة
مع ارتفاع درجة حرارة الفرن إلى 1400 درجة، بدأ نظام التحكم الذكي في درجة الحرارة في إظهار ميزته الأساسية المتمثلة في التحكم الدقيق. تقوم خوارزمية -PID المدمجة، بأخذ عينات من البيانات 200 مرة في الثانية، بمقارنة منحنى المجموعة مع التعليقات الواردة من مستشعر الأشعة تحت الحمراء بغرفة الفرن في الوقت الفعلي. عندما اكتشف المزدوج الحراري اختلافًا موضعيًا في درجة الحرارة قدره 3 درجات في الربع الأيسر من الفرن، قام النظام على الفور بتنشيط آلية تعويض متعددة -مراحل-أولاً لضبط توزيع طاقة النبض لمصفوفة قضبان الموليبدينوم السيليكون-، ثم بدء اضطراب التدرج باستخدام المروحة الدائرية. حققت العملية برمتها معادلة درجة الحرارة خلال 1.8 ثانية.
أظهرت عملية التوازن الديناميكي هذه نتائج ملحوظة في تلبيد سيراميك الزركونيا. عندما يصل الفراغ إلى النقطة الحرجة من انتقال الطور، يتحول النظام تلقائيًا إلى وضع التحكم في المنحدر، مما يقلل بدقة معدل التسخين من 15 درجة / دقيقة إلى 2 درجة / دقيقة. اكتشفت ثلاثون -ستة -مزدوجات حرارية صغيرة موزعة بالتساوي في جميع أنحاء الفرن، مثل النهايات العصبية الحساسة، تقلبات دقيقة تبلغ 0.5 درجة عند مستويات مختلفة وحفزت نظام ستارة النيتروجين لتشكيل جو وقائي ديناميكي حول قطعة العمل.
والأمر الأكثر جدارة بالثناء هو قدرتها على التعلم العميق. بعد تلبيد 20 مادة مماثلة، يمكن لنظام التحكم أن يقوم تلقائيًا بإنشاء منحنى عملية مخصص، حتى توقع تأثير التباطؤ الحراري الناتج عن التقلبات في محتوى أكسيد الإيتريوم في مجموعة معينة من المواد الخام. اكتشف المشغلون أنه عند تلبيد شفرات التوربينات الكبيرة التي يبلغ قطرها 800 مم، قام النظام بضبط قيمة تعويض درجة الحرارة أثناء مرحلة التثبيت قبل 12 دقيقة، مما أدى في النهاية إلى الحفاظ على انحراف كثافة المنتج النهائي في حدود ±0.3%.
سلك التسخين الذكي بمقاومة 1400 درجة لدرجة الحرارة-فرن التلبيد ذو درجة الحرارة العالية المتحكم فيه-هو جهاز يستخدم لعمليات التلبيد ذات درجة الحرارة العالية-. وفيما يلي وصف تفصيلي:
عنصر التسخين: عادةً ما يتم استخدام سلك مقاومة سبائك الموليبدينوم كعنصر تسخين. يعمل تأثير جول للتيار على توليد طاقة حرارية لتسخين حجرة الفرن. يمكن لسلك مقاومة سبائك الموليبدينوم أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 1400 درجة ويتميز بمقاومة وثبات ممتازين للأكسدة.
نظام التحكم في درجة الحرارة: يستخدم التحكم الذكي PID، باستخدام خوارزمية تفاضلية -تكاملية- تناسبية لتنظيم درجة الحرارة. وهو يدعم أكثر من 30 خطوة قابلة للبرمجة للتحكم في درجة الحرارة، مع معدلات انحدار قابلة للبرمجة، وأوقات احتجاز، ومنحنيات-نطاقات متعددة. مجهزة بالمزدوجات الحرارية من النوع K- (0-1350 درجة)، أو النوع S - (0-1700 درجة)، أو المزدوجات الحرارية من النوع B (0-1820 درجة)، وتبلغ دقة قياس درجة الحرارة ±1 درجة، وتزيل تقنية تعويض الوصلة الباردة التلقائية التداخل البيئي.
هيكل الفرن: تستخدم الطبقة الداخلية -غرفة فرن معالجة بألياف الألومينا متعددة البلورات عالية النقاء-، والطبقة الوسطى مكونة من -ألومنيوم زركونيوم-عالي يحتوي على ألياف سيراميك، والطبقة الخارجية مغطاة بلوحة ألياف نانوية أو ذات درجة حرارة عالية- لباد، مكونًا نظام عزل ثلاثي الطبقات-يعمل بشكل فعال على تقليل فقدان الحرارة وتحقيق توفير في الطاقة بنسبة 70%-90%.
تصميم غلاف الفرن: عادةً، يتم تجهيز غلاف الفرن ذو الطبقة المزدوجة- بنظام تبريد الهواء، والذي يحافظ على درجة حرارة سطح الفرن أقل من أو تساوي 45 درجة، مما يزيل خطر الحروق ويحسن استقرار المعدات.
آلية حماية السلامة: ميزات الإنذار المبكر المتعددة، بما في ذلك إنذار إيقاف تشغيل -درجة الحرارة الزائدة-والحماية من التسرب والحماية من الحرارة الزائدة وإجراءات التشخيص الذاتي-للخطأ، لضمان التشغيل الآمن. تتميز بعض أفران التلبيد أيضًا بتصميم محكم الغلق يدعم الإخلاء المسبق وتدفق الغاز الخامل لمنع أكسدة العينة.
التشغيل: يتم تجهيز هذه الوحدات عادةً بشاشة تعمل باللمس، مما يوفر-عرضًا حقيقيًا لتقدم الاختبار ومنحنيات درجة الحرارة والحالة الوظيفية. وهي تدعم إعدادات البرنامج القابلة للتخصيص بمراحل متعددة، مما يقلل من أخطاء المشغل. تتميز بعض الطرز أيضًا بواجهات RS485/RS232/USB للحصول على البيانات والتحكم فيها عن بعد عبر الكمبيوتر.
مجالات التطبيق: توفر هذه الوحدات بشكل أساسي-بيئات معالجة حرارية ذات درجة حرارة عالية للمختبرات في الجامعات ومعاهد الأبحاث والمصانع والمؤسسات الصناعية الأخرى. إنها مناسبة للبحث وإنتاج مواد جديدة مثل المعادن والسيراميك والمواد النانوية وأشباه الموصلات، بما في ذلك المعالجة الحرارية للمعادن وتلبد السيراميك وتليين المواد.
تعمل هذه التقنية الذكية للتحكم في درجة الحرارة على إعادة كتابة معايير الصناعة للتلبيد في درجات الحرارة العالية-. يوضح تقرير الفحص من إحدى شركات تصنيع الطيران أن معامل Weibull لأجزاء سيراميك كربيد السيليكون الملبدة باستخدام هذه المعدات قد زاد من 7.2 (باستخدام الطرق التقليدية) إلى 14.6، مما يضاعف عمر الخدمة بشكل فعال. يقوم الماسح الضوئي الليزري الموجود على باب الفرن بإنشاء خريطة تاريخية حرارية ثلاثية الأبعاد لكل جزء مكتمل. يتم تغذية هذه البيانات بشكل مستمر إلى نظام التحكم، مما يشكل حلقة مغلقة للتصنيع الذكي المتطورة باستمرار.
