基于pid溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備，包括感應加熱爐及穿過感應加熱爐的輸送輥道組，感應加熱爐連接有中頻感應電源柜，感應加熱爐的出口設有紅外測溫儀，中頻感應電源柜和紅外測溫儀分別與工業計算機連接。輸送輥道組的驅動裝置為變頻減速電機。感應加熱爐的內部設有繞指成螺旋形狀的銅管感應器，銅管感應器內設有水冷卻裝置。中頻感應電源柜內設有IGBT逆變模塊和整流模塊。工業計算機可以接受溫度信號并與工藝溫度進行PID閉環控制。自動化程度高，波動小，均勻性高。
【專利說明】基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鋼管連續屬熱處理設備，尤其涉及一種基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備。
【背景技術】
[0002]鋼管是國民經濟中重要的基礎材料，廣泛應用于石油開采、石油化工、火力發電、建筑、城市管網等領域。鋼管一般通過熱軋、對縫焊接或螺旋縫焊接而成。有些特殊應用場合如采油、輸油輸氣等對于鋼管有耐高壓等要求，需要對鋼管進行熱處理，從而提高鋼管強度，滿足適應使用。
[0003]現有技術中，鋼管熱處理采用煤氣、天然氣作為熱源，存在污染大、氧化皮多等缺點。目前國內外已經開始采用感應加熱方式對鋼管進行加熱，感應加熱具有加熱速度快、效率高、無污染、氧化少、成本低等優點。現有技術中主要采用開環的溫度控制方式，人工調節鋼管感應加熱溫度。因此鋼管的加熱溫度容易受工廠電網電壓波動、環境溫度等影響，產生較大波動，尤其是在鋼管連續熱處理生產時，最終的性能對加熱溫度非常敏感，要求鋼管加熱溫度具有很高的穩定性和均勻性。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提出一種自動化程度高、溫度波動小、均勻性高的基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0006]本實用新型的基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備，包括感應加熱爐及穿過所述感應加熱爐的輸送輥道組，所述感應加熱爐連接有中頻感應電源柜，所述感應加熱爐的出口設有紅外測溫儀，所述中頻感應電源柜和紅外測溫儀分別與工業計算機連接。
[0007]由上述本實用新型提供的技術方案可以看出:
[0008]本實用新型基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備，由于感應加熱爐連接有中頻感應電源柜，感應加熱爐的出口設有紅外測溫儀，中頻感應電源柜和紅外測溫儀分別與工業計算機連接，工業計算機可以接受溫度信號并與工藝溫度進行PID計算，輸出控制信號，調節中頻感應電源柜，從而調節感應加熱爐輸出功率，最終調節鋼管溫度趨近工藝設定溫度，鋼管加熱溫度可以通過工業計算機閉環控制的，自動化程度高，波動小，均勻性高，能夠最大限度的減小電網、環境溫度對加熱溫度的影響，滿足鋼管熱處理生產的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型實施例提供的基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備的結構示意圖。[0010]圖中:1、輸送輥道組，2、感應加熱爐，3、中頻感應電源柜，4、紅外測溫儀，5、工業計算機。
【具體實施方式】
[0011]下面將對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。
[0012]本實用新型的基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備，其較佳的【具體實施方式】是:
[0013]包括感應加熱爐及穿過所述感應加熱爐的輸送輥道組，所述感應加熱爐連接有中頻感應電源柜，所述感應加熱爐的出口設有紅外測溫儀，所述中頻感應電源柜和紅外測溫儀分別與工業計算機連接。
[0014]所述的輸送輥道組的驅動裝置為變頻減速電機。
[0015]所述感應加熱爐的內部設有繞指成螺旋形狀的銅管感應器，所述銅管感應器內設有水冷卻裝置，所述加熱爐感應的前壁和后壁設有石棉板，左壁、右壁和頂壁設有環氧絕緣板。
[0016]所述中頻感應電源柜內設有IGBT逆變模塊和整流模塊。
[0017]具體實施例:
[0018]如圖1所示，包括輸送輥道組、感應加熱爐、中頻感應電源柜、紅外測溫儀、工業計算機等。
[0019]所述的輸送輥道組由變頻減速電機驅動，可以通過變頻器設定工藝速度，輸送鋼管連續通過感應加熱爐。
[0020]所述的感應加熱爐內部包括繞指成螺旋形狀的銅管感應器，感應器內通水冷卻。加熱爐前、后壁為石棉板，左、右壁和頂壁外殼為環氧絕緣板。
[0021]所述的中頻感應電源柜內有IGBT逆變模塊和整流模塊，可以將輸入為3相380V，50hz的工業電轉化為單項600V，200-20000hz的交流電，為感應加熱爐供電，并可根據工業計算機發出的0-10V電壓控制調節信號，調節輸出功率的大小。
[0022]所述的紅外測溫儀，布置在感應加熱爐的出口，可以通過檢測加熱后鋼管發出的紅外波，來計算、顯示鋼管的表面溫度，并將鋼管溫度以4-20mA的信號傳輸給工業計算機。
[0023]所述的工業計算機能夠接受紅外測溫儀4_20mA電流的信號并轉化成數字量的溫度，并將鋼管實際溫度與工藝溫度進行PID計算，輸出0-10V電壓控制調節信號給中頻感應電源柜，調節中頻電源柜輸出功率。
[0024]本實用新型由于采用了紅外測溫儀檢測鋼管加熱溫度，采用了工業計算機進行接受溫度信號并與工藝溫度進行PID計算，輸出控制信號，調節中頻感應電源柜，從而調節感應加熱爐輸出功率，最終調節鋼管溫度趨近工藝設定溫度。本實用新型的鋼管加熱溫度是通過工業計算機閉環控制的，自動化程度高，波動小，均勻性高，能夠最大限度的減小電網、環境溫度對加熱溫度的影響，滿足鋼管熱處理生產的要求。
[0025]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備，其特征在于，包括感應加熱爐及穿過所述感應加熱爐的輸送輥道組，所述感應加熱爐連接有中頻感應電源柜，所述感應加熱爐的出口設有紅外測溫儀，所述中頻感應電源柜和紅外測溫儀分別與工業計算機連接。
2.根據權利要求1所述的基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備，其特征在于，所述的輸送輥道組的驅動裝置為變頻減速電機。
3.根據權利要求2所述的基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備，其特征在于，所述感應加熱爐的內部設有繞指成螺旋形狀的銅管感應器，所述銅管感應器內設有水冷卻裝置，所述加熱爐感應的前壁和后壁設有石棉板，左壁、右壁和頂壁設有環氧絕緣板。
4.根據權利要求1、2或3所述的基于PID溫度閉環控制的鋼管連續感應熱處理設備，其特征在于，所述中頻感應電源柜內設有IGBT逆變模塊和整流模塊。
【文檔編號】C21D1/42GK203768403SQ201420141532
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2014年3月26日
【發明者】王占軍, 張文良, 李賢君, 吳佳龍, 王勁, 李強, 胡博 申請人:北京機電研究所