[发明专利]一种圆柱形工件加热温度的控制方法

权利要求书

1.一种圆柱形工件加热温度的控制方法，其特征在于，包括控制装置，所述控制装置包括控制装置本体，所述控制装置本体设置有支撑多个待加热工件(3)的托架(2)，多个所述待加热工件(3)均匀、对称的分布在加热炉(6)内，所述托架(2)与多个待加热工件(3)接触的位置均设置有测温热电偶，所述加热炉(6)的内炉面上设置有对多个待加热工件(3)进行温度监测的测温摄像头、两侧炉面上分别设置有左侧烧嘴(4)和右侧烧嘴(5)，所述加热炉(6)电性连接有对多个待加热工件(3)加热温度信号进行采集处理和加热调控的计算机(1)；

控制方法包括以下步骤：

①、将待加热工件(3)从右至左依次编号为：i＝1、2、...、n；将待加热工件(3)的加热温度划分加热阶段为：T_r＝T₁、T₂、T₃、…、T_m，其中r＝1…m，且T₁＜T₂＜T₃＜…＜T_m；

②、将左侧烧嘴(4)的喷射角度依次划分为：θ_L0、θ_L1、θ_L2、...、θ_Lj、...、θ_Ln，右侧烧嘴(5)的喷射角度依次划分为：θ_R0、θ_R1、θ_R2、...、θ_Rk、...θ_Rn，

其中：L代表左侧烧嘴，R代表右侧烧嘴；

θ_L0：以左侧烧嘴(4)为起点所作水平射线和以左侧烧嘴(4)为起点与编号为i＝1的待加热工件(3)右侧相切位置所做射线之间的夹角；

θ_Lj：以左侧烧嘴(4)为起点与编号为i＝j待加热工件(3)右侧相切位置所做射线和以左侧烧嘴(4)为起点与编号为i＝j+1待加热工件(3)右侧相切位置所做射线之间的夹角，其中1≤j＜n且j∈N；

θ_Ln：以左侧烧嘴(4)为起点与编号为i＝n待加热工件(3)右侧相切位置所做射线和以左侧烧嘴(4)为起点与编号i＝n待加热工件(3)左侧相切位置所做射线之间的夹角；

θ_R1：以右侧烧嘴(5)为起点与编号为i＝1待加热工件(3)左侧相切位置所做射线和以右侧烧嘴(5)为起点与编号i＝1待加热工件(3)右侧相切位置所做射线之间的夹角；

θ_Rk；以右侧烧嘴(5)为起点与编号为i＝k-1待加热工件(3)左侧相切位置所做射线和以右侧烧嘴(5)为起点与编号为i＝k待加热工件(3)左侧相切位置所做射线之间的夹角，其中1＜k≤n且k∈N；

θ_R0:以右侧烧嘴(5)为起点所作水平射线和以右侧烧嘴(5)为起点与编号为i＝n的待加热工件(3)左侧相切位置所做射线之间的夹角；

③按水平对称轴和竖直对称轴将编号为i的待加热工件(3)均匀划分为A、B、C、D四个区域，相应的四个测温摄像头M_iA、M_iB、M_iC、M_iD分别对A、B、C、D四个区域进行温度监测，测温摄像头M_iA、M_iB、M_iC、M_iD在工作角度β范围内作周期为2Δt₁的匀速往返式扫描监测，一个周期可完成两次对监测区域的温度图像拍摄，其中：工作角度β为测温摄像头与监测区域两端面之间最大夹角；

④赋初值：r＝1；

⑤赋初值：i＝1,左侧烧嘴(4)开始燃烧；

⑥调整左侧烧嘴(4)的喷射角度至θ_Li位置，对编号为i的待加热工件(3)左侧部位进行加热，同时两个测温摄像头M_iA、M_iC对编号为i的待加热工件(3)左侧进行温度监测；

⑦计算机(1)每隔Δt₁时间对测温摄像头M_iA、M_iC所拍摄温度图像进行采集，计算温度达到T_r的图像面积总和S_e；

计算有效加热率为：其中：S为测温摄像头M_iA、M_iC所拍摄温度图像总面积；

判断有效加热率σ≥σ_e，若成立转入步骤⑧，若不成立则转入步骤⑥，其中：σ_e为标准有效加热率；

⑧判断i≥n，若不成立则赋值i＝i+1，转入步骤⑥，若成立则左侧烧嘴(4)停止燃烧；

⑨赋值i＝n，右侧烧嘴(5)开始燃烧；

⑩调整右侧烧嘴(5)喷射角度至θ_Ri位置，对编号为i的待加热工件(3)右侧部位进行加热，同时两个测温摄像头M_iB、M_iD对编号为i的待加热工件(3)右侧进行温度监测；

计算机每隔Δt₁时间对测温摄像头M_iB、M_iD所拍摄温度图像进行采集，统计出温度达到T_r的图像面积总和S_e；

计算有效加热率为：其中：S为测温摄像头M_iB、M_iD所拍摄温度图像总面积；

判断有效加热率σ≥σ_e，若不成立则转入步骤⑩，若成立转入步骤其中σ_e为标准有效加热率；

判断i≤1，若不成立则赋值i＝i-1，转入步骤⑩，若成立转入步骤则右侧烧嘴(5)停止燃烧；

计算机(1)读取测温热电偶O₁、O₂、...、O_i、...、O_n温度监测值T_O1、T_O2、...、T_Oi、...、T_On；

计算T_O＝min{T_O1、T_O2、...、T_Oi、...、T_On}；

判断T_O≥T_r，若不成立则转入步骤若成立转入步骤

调整左侧烧嘴(4)喷射角度至θ_L0位置，左侧烧嘴(4)开始燃烧，对待加热工件(3)左侧部位进行加热，加热Δt₂时间后左侧烧嘴(4)停止燃烧；

调整右侧烧嘴(5)喷射角度至θ_R0位置，右侧烧嘴(5)开始燃烧，对待加热工件(3)右侧部位进行加热，加热Δt₂时间后右侧烧嘴(5)停止燃烧，转入步骤

判断r≥m，若不成立则赋值r＝r+1，转入步骤⑤，若成立则加热完成，停止加热。