[發明專利]一種金屬帶材橫向感應加熱實驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201811500986.3
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109406572A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 吳志強;王君;徐建忠
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種金屬帶材橫向感應加熱實驗裝置，其特征在于：包括基架、導輥組、橫向感應加熱機構、控制器、導輥調速器、數據采集器及感應加熱電源；所述導輥組安裝在基架內，導輥組上套裝有環狀帶材；所述橫向感應加熱機構安裝在基架內，環狀帶材穿行于橫向感應加熱機構，橫向感應加熱機構由感應加熱電源進行供電；所述控制器、導輥調速器、數據采集器及感應加熱電源均安裝在基架頂部；所述數據采集器用于采集溫度、轉速、輸出電流、輸出電壓及輸出頻率數據。

2.根據權利要求1所述的一種金屬帶材橫向感應加熱實驗裝置，其特征在于：所述導輥組內包括四個導輥，分別為主動導輥、張緊導輥、第一從動導輥及第二從動導輥；所述主動導輥和張緊導輥位于基架下部，第一從動導輥和第二從動導輥位于基架上部，所述橫向感應加熱機構位于第一從動導輥與第二從動導輥之間；所述主動導輥連接有導輥驅動電機，導輥驅動電機的控制端通過控制器與導輥調速器相連，由導輥調速器對導輥驅動電機的轉速進行調節。

3.根據權利要求2所述的一種金屬帶材橫向感應加熱實驗裝置，其特征在于：所述主動導輥、第一從動導輥及第二從動導輥均通過軸承座安裝在基架上；在所述張緊導輥下方的基架上設置有滑軌，在滑軌上設有滑塊，張緊導輥通過軸承座安裝在滑塊上；在所述張緊導輥側部的基架上設置有張緊驅動缸，張緊驅動缸的活塞桿端部與張緊導輥的軸承座相固連；所述張緊驅動缸的控制端與控制器相連，張緊驅動缸的活塞桿伸縮動作由控制器進行控制。

4.根據權利要求1所述的一種金屬帶材橫向感應加熱實驗裝置，其特征在于：所述橫向感應加熱機構包括上半感應加熱器和下半感應加熱器，環狀帶材在上半感應加熱器和下半感應加熱器之間穿行，上半感應加熱器和下半感應加熱器結構相同，均包括鐵芯和線圈，線圈在鐵芯上的布線方式基于交變磁場，交變磁場的感應磁力線垂直通過環狀帶材表面，使環狀帶材上產生交變電流，且交變電流的感應電力線在環狀帶材所處的平面內形成渦流。

5.根據權利要求4所述的一種金屬帶材橫向感應加熱實驗裝置，其特征在于：所述上半感應加熱器與基架之間、下半感應加熱器與基架之間均通過高度調節缸相連，通過高度調節缸對上半感應加熱器和下半感應加熱器的高度位置進行調整，以改變環狀帶材表面與上半感應加熱器和下半感應加熱器之間的距離。

6.根據權利要求1所述的一種金屬帶材橫向感應加熱實驗裝置，其特征在于：在所述橫向感應加熱機構入口側的基架上安裝有第一測溫儀，通過第一測溫儀檢測橫向感應加熱機構入口側的環狀帶材表面溫度；在所述橫向感應加熱機構出口側的基架上安裝有第二測溫儀；通過第二測溫儀檢測橫向感應加熱機構出口側的環狀帶材表面溫度。

7.一種金屬帶材橫向感應加熱實驗方法，采用了權利要求1所述的金屬帶材橫向感應加熱實驗裝置，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：將環狀帶材安裝到導輥組上，使環狀帶材處于導輥中間位置，通過張緊驅動缸對環狀帶材進行張緊；

步驟二：通過高度調節缸對上半感應加熱器和下半感應加熱器的高度位置進行調整，使上半感應加熱器和下半感應加熱器與環狀帶材表面的距離相等；

步驟三：通過控制器設定轉速，并由導輥調速器對導輥驅動電機的轉速進行調節，使環狀帶材按照設定的線速度進行運動；

步驟四：通過控制器設定輸出電壓、輸出電流及輸出頻率，并由感應加熱電源向橫向感應加熱機構供電，通過橫向感應加熱機構對環狀帶材進行加熱；

步驟五：通過第一測溫儀和第二測溫儀檢測橫向感應加熱機構出口側和入口側的環狀帶材表面溫度；

步驟六：通過數據采集器采集轉速、溫度、輸出電壓、輸出電流及輸出頻率數據；

步驟七：更換不同材質、不同厚度、不同寬度的環狀帶材，改變實驗參數，重復步驟一至步驟六。