[發明專利]一種便于精準研究電磁感應加熱階段的溫度測試裝置

有效

• 申請號: 201910376471.5
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110631707B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 陳國華;高振山;黃雪杰
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 湖北高韜律師事務所 42240
• 代理人: 汪秀云

發明公開的屬于加熱階段裝置技術領域，具體為一種便于精準研究電磁感應加熱階段的溫度測試裝置，其特征在于：包括下支撐板、電機支座、聯軸器、階梯軸、軸承座、螺桿、感應線圈、紅外測溫儀和中央控制模塊，所述下支撐板的四角貫穿連接有第一螺栓，所述第一螺栓的頂端固定安裝有上支撐板，所述上支撐板的頂部左側固定安裝所述電機支座，所述電機支座的左側壁固定安裝所述步進電機，所述步進電機的動力輸出端固定連接有轉軸，所述轉軸的右側端固定安裝所述聯軸器，所述聯軸器的內腔右側端固定安裝所述階梯軸，該發明實現了對工件溫度實時監控，控制曲軸樣件的轉速和加熱時間，從而提高產品的合格率的綜合效果。

技術領域

發明涉及加熱階段裝置技術領域，具體為一種便于精準研究電磁感應加熱階段的溫度測試裝置。

背景技術

感應加熱階段就是利用電磁感應在工件內產生渦流而將工件進行加熱。電磁感應加熱階段工藝以期高效、清潔和非接觸式的加熱方式，在現代工業領域得到了廣泛的應用。盡管感應加熱階段工藝的最終目標是改善材料的力學性能，如表面強度、硬度以及材料的疲勞特性，但是首先最為重要的是能夠精確控制工件受熱區的溫度分布。加熱過程中，工件溫度分布及能夠達到最高溫度，直接影響著冷卻后淬硬層厚度、表面硬度和殘余應力分布等材料特性。溫度控制不當將會發生過熱或過燒現象，導致工件表面組織成分不能符合標準要求，其塑性、斷裂韌性等力學性能明顯降低。在工件精加工及正常使用過程中，可能因發生微小裂紋而產生應力集中現象，進而導致裂紋迅速擴展而斷裂。合理的工件溫度場分布是獲得合格產品的關鍵。因此，在電磁感應加熱階段實現工件加熱溫度分布的精確控制是至關重要的。

電磁感應加熱過程中，對溫度場其決定性作用的是工藝參數的設定，包括曲軸轉速、加熱時間、感應線圈的設計參數以及輸入電流、電壓等。由此可見，影響溫度場分布的因素較多，通過傳統試驗的辦法得到較為合理溫度場分布的工藝參數是及其困難，同時將耗費巨大的人力和財力。隨著科學技術的進步，電磁感應加熱階段工藝設計從基于經驗的傳統方法轉向了計算機模擬仿真，以便快速獲得工藝參數。很多學者對電磁感應加熱階段工藝過程的數值模擬開展了大量的研究工作，其研究對象主要集中在軸對稱工件，以期用來指導產品的生產工作。

現有技術當中的電磁感應加熱階段裝置，溫度控制不當將會發生過熱或過燒現象，不能實現實時的對溫度進行監控，不易調節對工件的加熱溫度，同時容易直接導致產品的合格率下降，其次不能有效的對曲軸轉速進行控制，及其加熱的時間控制，因此亟需研發一種便于精準研究電磁感應加熱階段的溫度測試裝置，以便實現電磁感應加熱的精確控制。

發明內容

發明的目的在于提供一種便于精準研究電磁感應加熱階段的溫度測試裝置，建立曲軸轉速，加熱時間及加熱溫度等工藝參數對材料性能的影響規律，以解決工藝參數不能精確控制加熱階段材料性能的難題，能夠有效提高產品合格率。

為實現上述目的，發明提供如下技術方案：一種便于精準研究電磁感應加熱階段的溫度測試裝置，其特征在于：包括下支撐板、電機支座、聯軸器、階梯軸、軸承座、螺桿、感應線圈、紅外測溫儀和中央控制模塊，所述下支撐板的四角貫穿連接有第一螺栓，所述第一螺栓的頂端固定安裝有上支撐板，所述上支撐板的頂部左側固定安裝所述電機支座，所述電機支座的左側壁固定安裝所述步進電機，所述步進電機的動力輸出端固定連接有轉軸，所述轉軸的右側端固定安裝所述聯軸器，所述聯軸器的內腔右側端固定安裝所述階梯軸，所述電機支座的頂部右側端固定安裝所述軸承座，所述軸承座的內壁卡接有軸承，所述階梯軸相固定安裝在所述軸承的內壁，所述階梯軸的右側端插接所述螺桿，所述螺桿上螺接所述第二螺母，所述螺桿的右側端固定安裝所述樣件，所述樣件的外壁貼合連接所述感應線圈，所述感應線圈的外壁固定安裝有導磁體，所述感應線圈的中部固定安裝有曲軸軸頸，所述感應線圈通過導線電性連接所述電磁感應加熱裝置，所述樣件的右側端放置所述紅外測溫儀，紅外測溫儀電性輸出連接所述中央控制模塊，所述中央控制模塊電性雙向連接所述存儲模塊，所述中央控制模塊電性輸出連接所述步進電機和所述電磁感應加熱裝置。

優選的，所述紅外測溫儀的底部固定安裝有三腳架。