一种气氛控制系统、方法及远程监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气氛控制系统、方法及远程监控系统，气氛控制系统包括气体多元共渗炉，与气体多元共渗炉相连接的氨气供应装置，与气体多元共渗炉相连接的渗剂装置，以及分别与渗剂装置和氨气供应装置相连接的控制终端；渗剂装置包括渗剂罐、渗剂存储部件、加热部件和空气配给部件。本发明专利技术提供的气氛控制系统、方法及远程监控系统可以实现对工件进行无污染环境的防腐处理，代替目前一些有污染的防腐蚀技术(如电镀、热镀锌等)，只需要设置工作参数即可实现全自动工作，并对工作过程形成的参数进行记录，同时还可以实时调整参数，提高防腐效果。

【技术实现步骤摘要】
一种气氛控制系统、方法及远程监控系统
本专利技术涉及防腐领域，具体涉及一种气氛控制系统、方法及远程监控系统。
技术介绍
众所周知，金属材料会发生腐蚀，在不同的自然环境下腐蚀的速度不同。例如在海洋环境下钢铁材料腐蚀速度非常快。据统计各国每年因为金属材料腐蚀，造成的经济损失约占GDP的4％。可见金属材料防腐蚀技术可产生巨大经济效益。气体多元共渗防腐技术是将待处理的工件放在特定的密闭设备中加热到一定温度，然后通入氨气及含其它元素的气体。其它元素是采用液体渗剂，通过气氛发生装置变成气体后进入炉体(根据不同零件的性能要求，确定加热温度与通入物质的种类)。气体多元共渗突出特点是对环境无任何污染。在处理温度下氨气分解出N原子，液体渗剂产生的气体物质分解产生多种活性原子渗入工件的表面。在工件表面形成一层含多种元素的金属间化合物渗层。渗层与基体融合在一起，不可能发生渗层脱落等现象。可以通过调整物质中元素种类、含量及复合处理调整化合物层的成分与结构，从而满足不同性能的要求。因此，如何进行有效的气氛控制将决定防腐的效果好坏。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种气氛控制系统、方法及远程监控系统可以对待处理工件进行有效防腐。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种气氛控制系统，其包括气体多元共渗炉，与气体多元共渗炉相连接的氨气供应装置，与气体多元共渗炉相连接的渗剂装置，以及分别与渗剂装置和氨气供应装置相连接的控制终端；渗剂装置包括渗剂罐、渗剂存储部件、加热部件和空气配给部件；控制终端，包括设置在空气配给部件与渗剂罐之间的气体质量流量控制阀、与加热部件相连接的温度控制器、设置在气体多元共渗炉与氨气供应装置之间的第四阀门；第四阀门与氨气流量控制器相连接，气体质量流量控制阀与空气流量控制器相连接；氨气流量控制器、空气流量控制器和温度控制器分别与工业控制机相连接，工业控制机与显示器相连接；工业控制机，包括氨气流量控制模块、空气流量控制模块和温度控制模块；氨气流量控制模块，与氨气流量控制器相连接，用于设置与调整氨气流量；空气流量控制模块，与空气流量控制器相连接，用于设置与调整空气流量；温度控制模块，与温度控制器相连接，用于设置与调整渗剂罐内的温度。进一步地，气体多元共渗炉内设置有用于摆放待处理工件的料架，气体多元共渗炉内还设置有第一加热器和风扇，气体多元共渗炉上还设置有排气管；风扇与设置在气体多元共渗炉外的电机相连接。进一步地，氨气供应装置包括氨气瓶，氨气瓶通过第一进气管连接气体多元共渗炉；第一进气管上依次设置有第三阀门、流量传感器、第四阀门和第一阀门；流量传感器和第四阀门分别连接氨气流量控制器。进一步地，渗剂存储部件包括存储罐，存储罐通过水泵与渗剂罐相连接；渗剂罐内设置有浮子开关，浮子开关的输出线与继电器的控制线圈的火线串联，继电器的端子连线与水泵的火线串联。进一步地，加热部件包括设置在渗剂罐内的第二加热器和电热阻，第二加热器与固态继电器相连，固态继电器和电热阻分别与温度控制器相连。进一步地，空气配给部件包括空压机，连接空压机与渗剂罐的管道上依次设置有压力表和第五阀门；气体质量流量控制阀设置在第五阀门与渗剂罐之间。进一步地，渗剂罐通过第二进气管与气体多元共渗炉相连；第二进气管上设置有第二阀门。提供一种气氛控制方法，其包括以下步骤：S1、设定气体多元共渗炉内的反应温度、气体多元共渗炉内的保温时间、进入气体多元共渗炉的流量、氨气流量和渗剂温度，并根据进入气体多元共渗炉的流量和渗剂温度设定空气流量；S2、启动水泵向渗剂罐内添加渗剂，通过浮子开关和继电器实时监控渗剂罐内的液面高度；S3、启动第二加热器对渗剂罐内的渗剂进行加热，使渗剂温度达到预设值，同时通过电热阻实时获取渗剂的温度并通过温度控制器实时控制第二加热器的加热进度；S4、调节第五阀门控制空压机提供的气体压力，同时通过气体质量流量控制阀与空气流量控制器实时控制空气流量；S5、打开第二阀门将渗剂罐内的气体送入气体多元共渗炉；打开第一阀门和第三阀门连通氨气瓶和气体多元共渗炉，通过流量传感器实时获取氨气流量，并通过第四阀门和氨气流量控制器实时控制氨气流量；S6、启动电机带动风扇混合氨气和来自渗剂罐的气体；启动第一加热器将气体多元共渗炉内的温度加热至设定温度，维持气体多元共渗炉内的温度直至保温时间结束；S7、判断是否继续进行气氛控制，若是则返回步骤S1，否则关闭第五阀门、固态继电器、水泵、第二阀门、第一阀门、第四阀门和第三阀门，完成气氛控制。进一步地，步骤S1中根据进入气体多元共渗炉的流量和渗剂温度设定空气流量的方法为：根据公式：设定空气流量K；其中W为进入气体多元共渗炉的流量；T为渗剂温度。提供一种远程监控系统，其包括与工业控制机相连的移动终端，移动终端用于通过工业控制机实时获取空气流量控制器的工作数据、温度控制器的工作数据和氨气流量控制器的工作数据，设定气体多元共渗炉内的反应温度、气体多元共渗炉内的保温时间、进入气体多元共渗炉的流量、氨气流量、空气流量和渗剂温度。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的气氛控制系统、方法及远程监控系统可以实现对工件进行无污染环境的防腐处理，代替目前一些有污染的防腐蚀技术(如电镀、热镀锌等)，只需要设置工作参数即可实现全自动工作，并对工作过程形成的参数进行记录，同时还可以实时调整参数，提高防腐效果。附图说明图1为本气氛控制装置的结构示意图；图2为远程监控系统在厂区部署的示例图；图3为平板电脑录入数据时的界面示意图；图4和图5为移动终端的界面示意图。其中：1、气体多元共渗炉；2、料架；3、待处理工件；4、第一加热器；5、风扇；6、排气管；7、第一进气管；8、第一阀门；9、第二进气管；10、第二阀门；11、氨气瓶；12、第三阀门；13、流量传感器；14、第四阀门；15、氨气流量控制器；16、空压机；17、压力表；18、第五阀门；19、气体质量流量控制阀；20、空气流量控制器；21、渗剂罐；22、第二加热器；23、浮子开关；24、继电器；25、水泵；26、存储罐；27、电热阻；28、固态继电器；29、温度控制器；30、显示器；31、工业控制机；32、电机。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示，该气氛控制系统包括气体多元共渗炉1，与气体多元共渗炉1相连接的氨气供应装置，与气体多元共渗炉1相连接的渗剂装置，以及分别与渗剂装置和氨气供应装置相连接的控制终端；渗剂装置包括渗剂罐21、渗剂存储部件、加热部件和空气配给部件；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气氛控制系统，其特征在于，包括气体多元共渗炉(1)，与气体多元共渗炉(1)相连接的氨气供应装置，与气体多元共渗炉(1)相连接的渗剂装置，以及分别与渗剂装置和氨气供应装置相连接的控制终端；所述渗剂装置包括渗剂罐(21)、渗剂存储部件、加热部件和空气配给部件；/n所述控制终端，包括设置在空气配给部件与渗剂罐(21)之间的气体质量流量控制阀(19)、与加热部件相连接的温度控制器(29)、设置在气体多元共渗炉(1)与氨气供应装置之间的第四阀门(14)；第四阀门(14)与氨气流量控制器(15)相连接，气体质量流量控制阀(19)与空气流量控制器(20)相连接；氨气流量控制器(15)、空气流量控制器(20)和温度控制器(29)分别与工业控制机(31)相连接，工业控制机(31)与显示器(30)相连接；所述工业控制机(31)，包括氨气流量控制模块、空气流量控制模块和温度控制模块；/n所述氨气流量控制模块，与氨气流量控制器(15)相连接，用于设置与调整氨气流量；/n所述空气流量控制模块，与空气流量控制器(20)相连接，用于设置与调整空气流量；/n所述温度控制模块，与温度控制器(29)相连接，用于设置与调整渗剂罐(21)内的温度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种气氛控制系统，其特征在于，包括气体多元共渗炉(1)，与气体多元共渗炉(1)相连接的氨气供应装置，与气体多元共渗炉(1)相连接的渗剂装置，以及分别与渗剂装置和氨气供应装置相连接的控制终端；所述渗剂装置包括渗剂罐(21)、渗剂存储部件、加热部件和空气配给部件；
所述控制终端，包括设置在空气配给部件与渗剂罐(21)之间的气体质量流量控制阀(19)、与加热部件相连接的温度控制器(29)、设置在气体多元共渗炉(1)与氨气供应装置之间的第四阀门(14)；第四阀门(14)与氨气流量控制器(15)相连接，气体质量流量控制阀(19)与空气流量控制器(20)相连接；氨气流量控制器(15)、空气流量控制器(20)和温度控制器(29)分别与工业控制机(31)相连接，工业控制机(31)与显示器(30)相连接；所述工业控制机(31)，包括氨气流量控制模块、空气流量控制模块和温度控制模块；
所述氨气流量控制模块，与氨气流量控制器(15)相连接，用于设置与调整氨气流量；
所述空气流量控制模块，与空气流量控制器(20)相连接，用于设置与调整空气流量；
所述温度控制模块，与温度控制器(29)相连接，用于设置与调整渗剂罐(21)内的温度。


2.根据权利要求1所述的气氛控制系统，其特征在于，所述气体多元共渗炉(1)内设置有用于摆放待处理工件(3)的料架(2)，气体多元共渗炉(1)内还设置有第一加热器(4)和风扇(5)，气体多元共渗炉(1)上还设置有排气管(6)；风扇(5)与设置在气体多元共渗炉(1)外的电机(32)相连接。


3.根据权利要求1所述的气氛控制系统，其特征在于，所述氨气供应装置包括氨气瓶(11)，所述氨气瓶(11)通过第一进气管(7)连接气体多元共渗炉(1)；第一进气管(7)上依次设置有第三阀门(12)、流量传感器(13)、第四阀门(14)和第一阀门(8)；所述流量传感器(13)和第四阀门(14)分别连接氨气流量控制器(15)。


4.根据权利要求1所述的气氛控制系统，其特征在于，所述渗剂存储部件包括存储罐(26)，存储罐(26)通过水泵(25)与渗剂罐(21)相连接；渗剂罐(21)内设置有浮子开关(23)，所述浮子开关(23)的输出线与继电器(24)的控制线圈的火线串联，所述继电器(24)的端子连线与水泵(25)的火线串联。


5.根据权利要求1所述的气氛控制系统，其特征在于，所述加热部件包括设置在渗剂罐(21)内的第二加热器(22)和电热阻(27)，所述第二加热器(22)与固态继电器(28)相连，所述固态继电器(28)和电热阻(27)分别与温度控制器(29)相连。


6.根据权利要求1所述的气氛控制系统，其特征在于，所述空气配给部件包括空压机(16)，连接空压机(16)与渗剂罐(...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔国栋，杨烁，王轲，唐国良，杨川，吴大兴，高国庆，郝炳和，田丰，
申请(专利权)人：西南交通大学，成都诺朗科技有限公司，扬州市久里防腐技术中心有限合伙，
类型：发明
国别省市：四川;51