[实用新型]一种用于探针退火处理的精准控温装置

说明书

本实用新型提供一种用于探针退火处理的精准控温装置,该装置包括加热腔、阵列式加热管组、控制系统和升降系统，阵列式加热管组和升降系统设置在加热腔内，并且阵列式加热管组位于升降系统正上方；阵列式加热管组由若干根长加热管和若干根短加热管组成；控制系统包括彼此相连的PLC控制器和可控硅，可控硅分别与长加热管和短加热管连接；加热腔侧壁上还设有探针放入口。本实用新型通过优化热源阵列布局，并结合基于PLC控制器与可控硅的双PID功率协调控制，让加热腔内温度变化控制在±1℃以内，整个温度场更加均匀，使得探针的良品率大大提高。

技术领域

本实用新型涉及一种控温装置，具体涉及一种用于探针退火处理的精准控温装置。

背景技术

探针作为一种高精尖的测试装备，在强度、韧性、和耐磨性上都有特殊的要求，普通加工制造的探针并不能完全满足客户需求，还需要进一步进行热处理来提高相应的性能。

目前国内的退火炉都存在温度控制精度差、温度补偿不准确、温度场不均匀、温度跳动幅度大的问题。导致很多探针生产厂家在选用退火炉的时候只能选用国外进口的设备，大大增加了运行的成本。且国外设备存在价格贵，售后服务不及时的问题，同时不能根据实际生产情况，进行灵活、准确的温度调整。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于探针退火处理的精准控温装置，通过优化热源阵列布局，结合基于PLC与可控硅的双PID功率协调控制，让炉内温度变化控制在±1℃以内，从而使探针的良品率更高。

本实用新型的技术方案为：

一种用于探针退火处理的精准控温装置，包括加热腔、阵列式加热管组、控制系统和升降系统，所述阵列式加热管组和所述升降系统设置在所述加热腔内，并且所述阵列式加热管组位于所述升降系统正上方；所述阵列式加热管组由若干根长加热管和若干根短加热管组成；所述控制系统包括彼此相连的PLC控制器和可控硅，所述可控硅分别与所述阵列式加热管组的长加热管和短加热管连接；所述加热腔侧壁上还设有探针放入口。

进一步地，所述阵列式加热管组由4根长加热管和8根短加热管组成，其中所述4根长加热管呈口字形非封闭式布置，所述8根短加热管两两呈L形布置在所述口字形的4个角旁。

进一步地，所述阵列式加热管组的四周设有反射罩。

进一步地，所述加热腔内还设有多个温度探测器，所述温度探测器与所述PLC控制器连接。

一种用于探针退火处理的精准控温方法，是采用上述装置，包括以下步骤：利用有限元模拟软件确定阵列式加热管组中长加热管和短加热管的数量以及阵列排布方式；将探针放置在升降系统上，并调节探针高度；通过PLC控制器和可控硅控制长加热管加热温度；同时根据加热腔内的温度场分布情况，通过PLC控制器和可控硅控制短加热管加热温度，进而实现整个装置内温度场的均匀升温或降温。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过优化热源阵列布局，并结合基于PLC控制器与可控硅的双PID功率协调控制，双PID回路由两个PID子程序组成，其中W-PID子程序可以保证在前期加热阶段较广的温度范围内加热速率都能保持稳定，且不持续保持在100％；H-PID子程序可以保证最终的温度控制精度达到要求，从而使整个加热腔内温度场更加均匀，不会出现局部温度过高或是过低的现象。并且采用阵列式加热管组，精确控制短加热管的温度补偿，让加热腔内温度变化控制在±1℃以内。本实用新型较比现有的探针退火装置及方法的退火效果更好，产品的良品率更高。

附图说明

图1为本实用新型的用于探针退火处理的精准控温装置的一种结构示意图，其中，1-长加热管，2-短加热管，3-升降装置的升降台，4-加热腔，5-升降丝杠，6-可控硅，7-PLC控制器，8-上位机。

图2为本实用新型的用于探针退火处理的精准控温装置的温度补偿算法原理。