[实用新型]双温双控内置式加热实验电炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双温双控内置式加热实验电炉，在所设定的工作温度下，该装置达到稳定状态时，其工作室的温度波动范围≤1℃。本实用新型所形成的产品，可用于要求精确控制加热温度、加热时间和无氧化加热条件下金属材料的加热及等温冷却、等温退火与时效处理等方面的试验研究。

背景技术

在对金属材料组织、性能的实验研究中，往往既要保证样件的无氧化加热，又要对加热时间及加热温度进行精确控制。为此，要求实验电炉的工作室处于开放状态，以便于样件的迅速放入与取出，保证试样在热场中的停留时间满足试验的设定要求，即实现加热时间的精确控制。但在工作室处于开放的状态下，炉口的散热较大，如果仍然采用传统的外部加热，工作室的温度波动范围大，很难满足某些实验对加热温度精确控制要求。现有的真空加热装置和气氛保护加热装置，虽然能够满足高控温精度的要求，但试样只能随炉升温加热，且只有当炉温降至某一温度时，试样才可以从加热装置中取出，在对加热时间的控制上，无法严格满足等温退火、等温回火、等温冷却、时效处理等方面的实验要求，因为升、降温过程温度是连续变化的，很难将该过程的加热时间换算成实验所要求的等温加热时间或保温时间。

金属材料热处理技术是现代制造业中不可或缺的关键技术，而传统热处理领域的未来发展方向是精确热处理，因为这不仅关系到产品的质量，还关系到节能和生产效率的提高。精确热处理的工艺制定和应用，离不开精确热处理的实验数据及实验装置，精确控温实验电炉就是在精确热处理实验要求的背景下发明的。

实用新型内容

本实用新型是为了在必须使用浴炉对实验材料进行等温加热、冷却或保温的条件下，最大限度地降低加热装置在保温过程中的温度波动，实现对试样加热温度及其在热场中停留时间的精确控制，同时有效避免加热过程中试样可能出现的氧化现象。

一种双温双控内置式加热实验电炉，包括炉体、炉罐、调压器、外部加热系统与工作室加热系统，炉罐位于炉体内部，外部加热系统位于炉罐外侧，工作室加热系统位于炉罐内，所述炉体由外向内包括炉壳(3)、电热丝支撑体(7)、耐火纤维(8)，炉体顶部和炉体底部紧靠电热丝支撑体(7)均为轻质耐火型材；所述炉罐包括罐体(6)、液态加热介质(5)，罐体(6)内盛装液态加热介质(5)。

所述的双温双控内置式加热实验电炉，所述外部加热系统包括位于炉体中的电热丝(4)、电热丝支撑体(7)、炉体热电偶(9)、电热丝接线柱(11)和炉体温控系统；电热丝(4)固定在电热丝支撑体(7)上并与电热丝接线柱(11)连接，电热丝接线柱(11)和炉体热电偶(9)与炉体温控系统中位式温度调节仪的相应接口连接；炉体热电偶(9)的工作端置于电热丝(4)之间的电热丝支撑体(7)的小孔内。

所述的双温双控内置式加热实验电炉，所述工作室加热系统包括工作室热电偶(12)、内置式加热器(1)、液态加热介质(5)和工作室温控系统；内置式加热器(1)由金属外套(101)、陶瓷电热绝缘材料(102)和电热丝(103)构成，内置式加热器可做成螺旋形或盘形置于罐体(6)底部；工作室热电偶(12)的工作端处于试样所在的位置附近；工作室热电偶(12)及内置式加热器(1)与工作室温控系统中PID温度调节仪的相应接口连接。

本实用新型的效果是：

1、将传统的、通过罐体外加热的坩埚式浴炉，改为在罐体内、外分别加热与控温的双温、双控、内置式加热系统。

2、传统的、单一加热源的试验用坩埚式浴炉，无论将温度传感器置于罐内或罐外，当罐体内(工作室)的温度达到设定温度时，由于罐外加热元件及耐火材料的温度已远高于工作室的温度，即使温度调节仪表立即关断电源，由于罐外加热元件和耐火材料的巨大蓄热所带来的热惯性，会使工作室的温度继续上行；反之，当工作室的温度降至设定温度时，即使温度调节仪表立即接通电源，由于加热元件所产生的热量来不及补充炉口及炉体的继续散热，工作室的温度会继续惯性下降。因此，单一加热源的坩埚式浴炉在使用过程中存在着很大的温度波动，当环境温度较低和工作温度较高时，这种波动尤为明显。