專利名稱：化學(xué)熱處理滴量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
化學(xué)熱處理滴量儀屬于機械制造行業(yè)中化學(xué)熱處理設(shè)備上的一個液劑滴量自動控制裝置。
在我國，中小型工廠甚至大型工廠的化學(xué)熱處理一般都在滴注式井式馬弗爐中進行。該爐是由爐蓋、爐體、馬弗缸、電阻絲加熱器、“U”形壓力管，高溫攪拌風(fēng)扇以及溫度控制系統(tǒng)等組成?；瘜W(xué)熱處理過程是首先將爐蓋打開將工件吊入馬弗缸內(nèi)蓋上爐蓋且保持密封，當(dāng)溫度達到一定值時，再向馬費缸內(nèi)通入液體或氣體滲劑，或者兩種滲劑同時通入。在高溫下，滲劑裂解、產(chǎn)生所需要的活動原子，經(jīng)過攪拌、均勻滲入工件的表面內(nèi)，使工件表面達到某種力學(xué)、化學(xué)性能，提高工件的使用壽命?；钚蕴荚訚B入工件表面有的濃度和深度，取決于溫度、時間、爐內(nèi)氣壓和爐內(nèi)氣氛的濃度。目前溫度時間，爐內(nèi)壓強三個參數(shù)的控制，其技術(shù)是成熟的，而爐內(nèi)氣氛濃度的控制還存在一些問題，因爐內(nèi)氣氛濃度的高低，是由滲劑流量的大小決定的，對于氣體滲劑來說，其流量控制已基本解決，而對于液態(tài)滲劑來說，其流量控制仍處在摸索之中，主要存在三大問題一是手工控制首先遇到一個數(shù)滴的問題，人的肉眼數(shù)流量滴數(shù)每分鐘超過150滴時無法數(shù)清；二是即算數(shù)清滴數(shù)，也無法保證滴數(shù)的穩(wěn)定，處于失控狀態(tài)；三是滴數(shù)無自動記錄，一旦發(fā)生質(zhì)量事故，無法分析原因，因而無法避免下次再發(fā)生類似質(zhì)量事故，以至工件質(zhì)量長期不穩(wěn)定。
目前對于滴量控制，其主要方式還是手控，實際上還是處于失控狀態(tài)，技術(shù)界想了許多辦法，因種種不善，一直未能解決這一難題，特別是滴量的自動記錄不能解決，另外技術(shù)界一直認(rèn)為流量與滴速成正比，經(jīng)實驗不是這樣的，而是隨著流量的增加每滴的體積隨之增加，因此僅僅控制滴速(滴／分)而忽略流量是不正確的。如果磁電脈沖法控制，每脈沖一次電磁閥針啟閉一次，雖能記數(shù)和控制滴速但不能精確控制流量，且使用壽命短，因此，這種方法不能推廣應(yīng)用。至于其它一些方法，有的不符國情，有的功能不完備而不能普及使用。
本實用新型的目的，就是要設(shè)計一種滴量控制準(zhǔn)確，即滴速和流量均能控制，又能自動記錄，自動顯數(shù)，還能自動報警、使用壽命長的一種微流量自動控制裝置——化學(xué)熱處理滴量儀。
本實用新型的結(jié)構(gòu)及原理如


圖1至圖6所示。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)外形圖；圖2為本實用新型剖視圖；圖3為本實用新型調(diào)零桿結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型滴光板結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型流量桿結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型液壓原理圖。
本實用新型的技術(shù)解決方案是這種化學(xué)熱處理滴量儀由柜身(20)、液閥(7)、走時機構(gòu)(8)、電氣板(9)、液劑箱(10)、調(diào)零桿(12)、表殼(13)、流量桿(4)、滴光板(15)、過濾器(16)、電源桿座(17)構(gòu)成。走時機構(gòu)(8)、電氣板(9)、滴光板(15)、表殼(13)構(gòu)成測量記錄系統(tǒng)；液閥(7)、液劑箱(10)、調(diào)零桿(12)、流量桿(14)、過濾器(16)構(gòu)成流量控制系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖作進一步詳細說明本實用新型，其外形結(jié)構(gòu)如
圖1所示。圖中指針(4)系控制指針，指針(4)與流量桿(14)剛性聯(lián)接，當(dāng)指針按工藝參數(shù)撥至刻度板(3)某一數(shù)值時，記錄筆(2)隨之在記錄紙(1)上作相應(yīng)自動記錄，記錄紙(1)由走時機構(gòu)(8)帶動，使記錄紙(1)24小時轉(zhuǎn)一圈。本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2中，表殼(13)安裝在柜身(20)之門(6)上，液劑箱(10)和柜身(20)聯(lián)成整體。使用時，打開柜門(6)取出液劑桶(19)裝上液劑，再將加液孔(11)打開，將漏斗(18)扦入加液孔(11)，用液劑桶(19)往漏斗(18)內(nèi)灌液，加液完畢后，將加液孔閉塞且不漏氣，接上電(17)，打開液閥(7)將指針(4)撥至相應(yīng)刻度，此時液劑由液劑箱(10)經(jīng)調(diào)零桿(12)下端流往過濾器(16)經(jīng)過濾后，經(jīng)液閥(7)進入流量桿(14)，再流入滴光板(15)，滴光板(15)包括光電管(27)、滴光管壁(28)、滴咀(29)、半圓槽(30)、燈泡(31)、管形漏斗(32)，光電管(27)、燈泡(31)對稱安裝在滴光管壁(28)上，滴光管壁(28)固定于半圓槽(30)下端，中間安裝并連通有滴咀(29)，構(gòu)成管形漏斗(32)，液劑的液滴由半園槽(30)匯入滴咀(29)形成液滴后(如圖4所示)，該液滴在燈泡(31)和光電管(27)之間穿過，滴至管形漏斗(32)，由此引流至馬弗缸內(nèi)參加化學(xué)熱處理過程。液滴穿過光電管(27)和燈泡(31)之間時，光電管(27)產(chǎn)生一脈沖訊號，該訊號經(jīng)電氣處理后由數(shù)碼管(5)顯示每分鐘之滴數(shù)，與此同時由記錄筆(2)將數(shù)字自動記錄在記錄紙(1)上。當(dāng)數(shù)碼管(5)所顯數(shù)字與指針(4)所指數(shù)字不一致時，可將壓強基準(zhǔn)管(26)上下調(diào)整，即可使之一致。調(diào)零桿(12)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，調(diào)零桿(12)包括油管(21)、大管(22)、下孔(23)、上孔(24)、密封圈(25)、壓強基準(zhǔn)管(26)，油管(21)連接于大管(22)下端，大管(22)側(cè)壁開有小孔(23)、上孔(24)，壓強基準(zhǔn)管(26)套裝在大管(22)內(nèi)，上端通過密封圈(25)與大管(22)密封。其作用是當(dāng)液面下降時，在大氣壓的作用下，空氣從壓強基準(zhǔn)管(26)下端冒出，經(jīng)孔(24)逸出液面，因此，不論液面高度如何變化，壓強基準(zhǔn)管下端之壓強始終等于大氣壓，液劑始終在一定值壓強的作用下，從孔(23)流入油管(21)。為了使圖3中壓強基準(zhǔn)管(26)在上下移動時，其周圍不漏氣，特安裝一“0”形密封圈(25)。流量桿(14)之結(jié)構(gòu)如圖5所示，流量桿(14)包括進液管(33)、針咀(34)、套管(35)、堵塞(36)、橫管(37)、上流咀(38)、下流咀(39)、轉(zhuǎn)軸(40)，進液管(33)、針咀(34)、套管(35)依次連接，并連通固定橫管(37)，橫管(37)另一端連接固定上流咀(38)、下流咀(39)，下流咀(39)外周套裝一轉(zhuǎn)軸(40)，液劑從進液管(33)流入針咀(34)再流入橫桿(37)，再經(jīng)下流咀(39)流入本半園槽(30)內(nèi)。當(dāng)圖5中轉(zhuǎn)軸(40)在
圖1中指針(4)的帶動下，需轉(zhuǎn)90°以上時，從針咀(34)流出的液劑不再從下流咀(39)流出，而從上流咀流出至半園槽(30)內(nèi)。因針咀(34)的咀部與大氣通連，故該處的壓強亦為大氣壓。針咀(34)就是一根很細的流管，其作用就是要保證流量的大小與流管兩端的壓差成線性關(guān)系。圖5中堵塞(36)的作用就是防漏。當(dāng)液劑流盡或其它原因，儀器不能執(zhí)行工藝參數(shù)時，電氣板(9)上的喇叭就會自動報警，提醒當(dāng)班人員處理故障。
本實用新型的原理如圖6所示。在密閉容器(42)扦入一根空心管(43)，打開液閥(46)，液體(44)就會從滴咀(47)流出，當(dāng)?shù)尉?47)兩端壓差不是足夠大時，流出的液體會形成滴珠，經(jīng)光電處理后，顯示其滴速。滴出的液體由漏斗引流至所需場所。設(shè)從滴咀(47)流出的流量為Q液劑的積度為M，滴咀的內(nèi)徑為D，空心管(43)下端與滴咀(47)之間的垂直高度為H，液體的比重為P，根據(jù)液壓原理有Q＝ (πD4P)/(12H) ·H式中，π、D、P、H均為常數(shù)或定值，那么Q與H成線性關(guān)系。因此只要控制H的大小，即可控制流量的大小。H的大小只跟滴咀(47)的空間位置有關(guān)，而與液面高度無關(guān)，因為當(dāng)液體(44)從滴咀(47)流出后，在大氣壓的作用下，空氣就會從空心管(43)流進液體，以氣泡(45)的形式，逸出液面，故空心管(43)下端的壓強始終為一個大氣壓P大，根據(jù)液體連通器原理，可知在靜止液體中，同一水平截面各處的壓強相等，因此液壓閥(46)上端的壓強始終保持不變，而與液面高度H1無關(guān)。故H的大小，其基準(zhǔn)不變。滴咀(47)通過活動聯(lián)軸節(jié)自由調(diào)節(jié)。
制造這種滴量儀，其材料只需常用鋼板和電子元器件，其重量，包括柜身在內(nèi)不大于60kg，高1800mm，寬600mm，厚404mm，安裝時，只要用液管將熱處理爐與滴量儀聯(lián)接，接通電源就可使用。
這種滴量儀，既能高精度測量控制滴量和流量，又能自動記錄儀表運行情況，一旦出現(xiàn)故障能自動報警，大大降低操作，使化學(xué)熱處理在文明輕松、責(zé)任分明的條件下進行，從而對產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定可靠大有益處。這種滴量儀無需增加新的裝備，就能制造，特別對于生產(chǎn)自動化熱工儀表的廠家，連模具都不改動就能在短期內(nèi)投產(chǎn)，工本低。其操作簡便、使用壽命長。整個滴量儀設(shè)計新穎，美觀大方、安全可靠，功能齊全，是我國熱處理工藝參數(shù)控制的理想裝置。它不但對于生產(chǎn)現(xiàn)場具有實際意義，而且對于研究化學(xué)熱處理工藝?yán)碚撘餐瑯泳哂袑嶋H意義。
附圖標(biāo)注說明1－－記錄紙2－－記錄筆3－－刻度盤4－－指 針5－－數(shù)碼管6－－柜 門7－－液 閥8－－走時機構(gòu)9－－電氣板10－－液劑箱11－－加液孔12－－調(diào)零桿13－－表 殼14－－流量桿15－－滴光板16－－過濾器
17－－電源扦座18－－漏 斗19－－液劑漏20－－柜 身21－－油 管22－－大 管23－－下 孔24－－上 孔25－－密封圈26－－壓強基準(zhǔn)管27－－光電管28－－滴光管壁29－－滴 咀30－－半園槽31－－燈 泡32－－管形漏斗33－－進液管34－－針 咀35－－套 管36－－堵 塞37－－橫 管38－－上流咀39－－下流咀40－－轉(zhuǎn) 軸41－－漏 斗42－－密閉容器43－－空心管44－－液 體45－－氣 泡46－－液 閥47－－滴 咀
權(quán)利要求1.一種化學(xué)熱處理滴量儀，其特征在于由柜身(20)、液閥(7)、走時機構(gòu)(8)、電氣板(9)、液劑箱(10)、調(diào)零桿(12)、表殼(13)、流量桿(14)、滴光板(15)、過濾器(16)、電源插座(17)構(gòu)成，走時機構(gòu)(8)、電氣板(9)、滴光板(15)、表殼(13)構(gòu)成測量記錄系統(tǒng)，液閥(7)、液劑箱(10)、調(diào)零桿(12)、流量桿(14)、過濾器(16)構(gòu)成流量控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的化學(xué)熱處理滴量儀，其特征在于所述的調(diào)零桿(12)包括油管(21)、大管(22)、下孔(23)、上孔(24)、密封圈(25)、壓強基準(zhǔn)管(26)，油管(21)連接于大管(22)下端，大管(22)側(cè)壁開有小孔(23)、上孔(24)，壓強基準(zhǔn)管(26)套裝在大管(22)內(nèi)，上端通過密封圈(25)與大管(22)密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的化學(xué)熱處理滴量儀，其特征在于所述的滴光板(15)包括光電管(27)、滴光管壁(28)、滴咀(29)、半圓槽(30)、燈泡(31)、管形漏斗(32)，光電管(27)、燈泡(31)對稱安裝在滴光管壁(28)上，滴光管壁(28)固定于半圓槽(30)下端，中間安裝并連通有滴咀(29)，構(gòu)成管形漏斗(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的化學(xué)熱處理滴量儀，其特征在于所述的流量桿(14)包括進液管(33)、針咀(34)、套管(35)、堵塞(36)、橫管(37)、上流咀(38)、下流咀(39)、轉(zhuǎn)軸(40)，進液管(33)、針咀(34)、套管(35)依次連接，并連通固定橫管(37)，橫管(37)一端用堵塞(36)堵住，橫管(37)另一端連接固定上流咀(38)、下流咀(39)、下流咀(39)外周套裝一轉(zhuǎn)軸(40)。
專利摘要一種化學(xué)熱處理滴量儀，由柜身、液閥、走時機構(gòu)、電氣板、液劑箱、調(diào)零桿、表殼、流量桿、滴光板、過濾器、電源插座構(gòu)成，走時機構(gòu)、電氣板、滴光板、表殼構(gòu)成測量記錄系統(tǒng)，液閥、液劑箱、調(diào)零桿、流量桿、過濾器構(gòu)成流量控制系統(tǒng)，油管連接大管下端，大管側(cè)壁開有小孔具有滴量控制準(zhǔn)確、滴速和流量均能控制、自動記錄、自動顯數(shù)、自動報警、使用壽命長的積極效果，是保證化學(xué)熱處理工藝高質(zhì)量的新型可靠設(shè)備。
文檔編號C23C8/06GK2122146SQ9122125
公開日1992年11月18日 申請日期1991年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月5日
發(fā)明者朱積民 申請人:朱積民