本發(fā)明涉及溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光熱式的快速升溫控制方法、裝置及升溫爐。

背景技術(shù)：

快速升溫爐在目前的科學(xué)研究和生產(chǎn)制備中應(yīng)用地越來(lái)越廣泛，目前主流的快速升溫爐主要分為特種電阻絲爐和碘鎢燈光熱爐兩類，前者需要特殊的加熱絲制備工藝復(fù)雜爐體要求嚴(yán)格，目前升溫速率在180℃-200℃/min，造價(jià)較高；后者為20世紀(jì)末由日本真空理工會(huì)社等率先在金屬制備中使用，目前國(guó)內(nèi)碘鎢燈快速升溫爐升溫速率在600℃-800℃/min，雖然升溫速率達(dá)到了部分實(shí)際應(yīng)用的要求，然而恒溫精度較低，升溫時(shí)溫度變化范圍較大。

目前也有很對(duì)機(jī)構(gòu)和企業(yè)針對(duì)光熱式快速升溫爐進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化，雖然光源和爐體等都有了很大的改進(jìn)，然而在溫度控制方面依然采用熱電偶-PID溫控儀這樣的反饋式溫度控制方式，在一定程度上滿足了部分生產(chǎn)研究的要求，但依然在溫度控制及時(shí)性和精確性上存在著一些不足：

一是依靠反饋式調(diào)節(jié)機(jī)制升溫控制，在快速升溫這樣較高的升溫速率條件下，很可能導(dǎo)致溫度超過(guò)設(shè)定值進(jìn)而造成生產(chǎn)制造的事故或者科研實(shí)驗(yàn)的失??；

二是在光熱快速升溫裝置中，被加熱物質(zhì)的溫度很大程度上還與自身的性質(zhì)有關(guān)，然而現(xiàn)有裝置實(shí)際測(cè)量的溫度為不與樣品接觸的熱電偶間接溫度，這也在一定程度上影響了光熱升溫爐溫度的精度；

三是溫度控制系統(tǒng)缺少一定的數(shù)據(jù)庫(kù)支撐，對(duì)于系統(tǒng)可能存在的例如升溫時(shí)間異常等缺少必要的數(shù)據(jù)分析和保護(hù)措施，而快速升溫系統(tǒng)中的過(guò)熱或者過(guò)快熱可能存在的安全隱患卻相較于傳統(tǒng)升溫裝置要大得多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于光熱式的快速升溫控制方法、裝置及升溫爐。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于光熱式的快速升溫控制方法，包括如下步驟：

步驟1：對(duì)放置樣品的接收器進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定；

步驟2：設(shè)定目標(biāo)加熱參數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)加熱參數(shù)和所述接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子；

步驟3：根據(jù)所述加熱因子對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行光照加熱，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)，將所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)加熱參數(shù)比對(duì)，并在二者相同時(shí)進(jìn)入步驟4；

步驟4：退出所述接收器內(nèi)的樣品，結(jié)束加熱流程。

本發(fā)明的基于光熱式的快速升溫控制方法，根據(jù)目標(biāo)加熱參數(shù)和接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的加熱因子對(duì)位于接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行主動(dòng)加熱，不直接對(duì)樣品進(jìn)行加熱，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速升溫，還可以確保加熱數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)：

進(jìn)一步：所述步驟1中，通過(guò)調(diào)節(jié)光源的出射光能量密度、通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量和所述接收器的轉(zhuǎn)速來(lái)對(duì)所述接收器進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定。

進(jìn)一步：所述步驟2中，根據(jù)每個(gè)預(yù)設(shè)加熱階段設(shè)定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加熱參數(shù)，并查詢預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表，獲取所述目標(biāo)加熱參數(shù)對(duì)應(yīng)的加熱因子；其中，所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表根據(jù)所述接收器的標(biāo)定參數(shù)預(yù)先建立。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：根據(jù)預(yù)見建立的數(shù)據(jù)表，可以針對(duì)每一種目標(biāo)參數(shù)設(shè)定目標(biāo)加熱參數(shù)對(duì)應(yīng)的加熱因子，這樣便于對(duì)整個(gè)加熱過(guò)程精準(zhǔn)控制，便于實(shí)現(xiàn)各種工況的不同需求。

進(jìn)一步：所述目標(biāo)加熱參數(shù)和實(shí)際加熱參數(shù)均包括加熱溫度、加熱氣壓、加熱速率和加熱時(shí)間中的一種或多種，所述加熱因子包括照射所述接收器的光線能量密度、所述接收器的轉(zhuǎn)速、通入至所述接收器的氣體流量和所述接收器的氣體外排氣流量。

進(jìn)一步：所述步驟3中，如果所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)不同，則更新所述加熱因子，并根據(jù)更新的所述加熱因子對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行加熱，直至所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)相同。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)上述被動(dòng)式的反饋補(bǔ)償控制可以使得所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)盡可能的保持在目標(biāo)加熱參數(shù)，避免出現(xiàn)加熱參數(shù)的波動(dòng)影響對(duì)加熱效果，從而使得對(duì)整個(gè)加熱過(guò)程的控制更加精準(zhǔn)。

進(jìn)一步：所述步驟3中，如果所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)的差值超過(guò)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則還包括安全判斷步驟：

步驟31a：判斷所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度是否超過(guò)預(yù)設(shè)警戒溫度范圍，如果是，則判定出現(xiàn)安全故障，直接進(jìn)入步驟4，否則，進(jìn)入步驟32；

步驟32a：判斷光源的運(yùn)行時(shí)間是否超過(guò)預(yù)設(shè)警戒時(shí)長(zhǎng)，如果是，則判定出現(xiàn)安全故障，直接進(jìn)入步驟4，否則，進(jìn)入步驟33；

步驟33a：判斷進(jìn)入所述接收器氣體的氣流量的變化幅度是否超過(guò)預(yù)設(shè)值，如果是，則判定出現(xiàn)安全故障，直接進(jìn)入步驟4，否則，返回步驟31。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)上述步驟可以判斷設(shè)備在加熱的過(guò)程中是否出現(xiàn)安全異常，并在安全異常時(shí)及時(shí)退出樣品，結(jié)束加熱過(guò)程，這樣可以起到安全保護(hù)作用，避免安全隱患，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全故障，方便維修和保養(yǎng)，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的實(shí)用壽命。

依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種基于光熱式的快速升溫控制裝置，包括：

參數(shù)標(biāo)定模塊，用于對(duì)放置樣品的接收器進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定；

加熱因子生成模塊，用于設(shè)定目標(biāo)加熱參數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)加熱參數(shù)和所述接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子；

光源控制模塊，用于根據(jù)所述加熱因子控制光源對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行光照加熱；

加熱參數(shù)獲取模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)；

主控制模塊，用于將實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)加熱參數(shù)比對(duì)，并在二者相同時(shí)控制所述光源停止加熱,退出所述接收器內(nèi)的樣品。

本發(fā)明的基于光熱式的快速升溫控制裝置，根據(jù)目標(biāo)加熱參數(shù)和接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的加熱因子對(duì)位于接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行主動(dòng)加熱，不直接對(duì)樣品進(jìn)行加熱，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速升溫，還可以確保加熱數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)：

進(jìn)一步：所述加熱因子生成模塊根據(jù)每個(gè)預(yù)設(shè)加熱階段設(shè)定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加熱參數(shù)，并查詢預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表，獲取所述目標(biāo)加熱參數(shù)對(duì)應(yīng)的加熱因子；其中，所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表根據(jù)所述接收器的標(biāo)定參數(shù)預(yù)先建立。

進(jìn)一步：還包括調(diào)節(jié)模塊，所述調(diào)節(jié)模塊用于在所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)不同時(shí)調(diào)節(jié)所述加熱因子，所述光源控制模塊根據(jù)更新的所述加熱因子控制光源對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行加熱，直至所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)相同；其中，所述目標(biāo)加熱參數(shù)和實(shí)際加熱參數(shù)均包括加熱溫度、加熱氣壓、加熱速率和加熱時(shí)間中的一種或多種，所述加熱因子包括照射所述接收器的光線能量密度、所述接收器的轉(zhuǎn)速、通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量和所述接收器的氣體外排氣流量。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)所述調(diào)節(jié)模塊可以對(duì)所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行被動(dòng)式反饋控制，使得所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)盡可能的保持在目標(biāo)加熱參數(shù)，避免出現(xiàn)加熱參數(shù)的波動(dòng)影響對(duì)加熱效果，從而使得對(duì)整個(gè)加熱過(guò)程的控制更加精準(zhǔn)。

進(jìn)一步：所述調(diào)節(jié)模塊包括混氣閥、插板閥、光源調(diào)節(jié)器和接收器調(diào)節(jié)器。所述混氣閥用于調(diào)節(jié)通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量；所述插板閥用于調(diào)節(jié)所述接收器內(nèi)氣體外排氣流量；所述光源調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)所述光源的出射光能量密度；所述接收器調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)所述接收器轉(zhuǎn)速。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)所述調(diào)節(jié)模塊可以調(diào)節(jié)所述接收器的加熱因子，從而使得所述接收器的實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)加熱參數(shù)相同，這樣可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。

進(jìn)一步：還包括安全判斷模塊，所述安全判斷模塊用于在所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)的差值超過(guò)預(yù)設(shè)范圍時(shí)判斷是否出現(xiàn)安全故障，并在出現(xiàn)任一安全故障時(shí)觸發(fā)所述主控制模塊控制所述光源停止加熱。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)所述安全判斷模塊可以在判斷設(shè)備在加熱的過(guò)程中是否出現(xiàn)安全異常，并在安全異常時(shí)及時(shí)退出樣品，結(jié)束加熱過(guò)程，這樣可以起到安全保護(hù)作用，避免安全隱患，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全故障，方便維修和保養(yǎng)，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的實(shí)用壽命。

進(jìn)一步：所述安全判斷模塊包括溫度判斷單元、光源判斷單元和氣流量判斷單元。溫度判斷單元，用于判斷所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度是否超過(guò)預(yù)設(shè)警戒溫度范圍；光源判斷單元，用于在所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度在預(yù)設(shè)警戒溫度范圍內(nèi)時(shí)判斷光源的運(yùn)行時(shí)間是否超過(guò)預(yù)設(shè)警戒時(shí)長(zhǎng)范圍；氣流量判斷單元，用于在所述光源的運(yùn)行時(shí)間在預(yù)設(shè)警戒時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)時(shí)判斷進(jìn)入所述接收器氣體的氣流量的變化幅度是否超過(guò)預(yù)設(shè)值。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)所述溫度判斷單元、光源判斷單元和氣流量判斷單元可以分別對(duì)所述接收內(nèi)的溫度、光源的運(yùn)行時(shí)間和通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量是否出現(xiàn)大幅度變化進(jìn)行判斷，確保加熱過(guò)程中均處于正常狀態(tài)，并在出現(xiàn)異常時(shí)由所述主控制模塊控制所述光源停止對(duì)所述接收器加熱，避免出現(xiàn)安全事故。

依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種基于光熱式的快速升溫控制裝置的升溫爐，包括光源、接收器和所述控制裝置；

所述控制裝置根據(jù)設(shè)定目標(biāo)加熱參數(shù)和所述接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子，并根據(jù)所述加熱因子控制所述光源對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行光照加熱；同時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)，并在所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)與目標(biāo)加熱參數(shù)相同時(shí)控制所述光源停止加熱,退出所述接收器內(nèi)的樣品。

本發(fā)明的基于光熱式的快速升溫控制裝置的升溫爐，根據(jù)目標(biāo)加熱參數(shù)和接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的加熱因子對(duì)位于接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行主動(dòng)加熱，不直接對(duì)樣品進(jìn)行加熱，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速升溫，還可以確保加熱數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步：所述數(shù)據(jù)采集電路包括溫度傳感器、氣壓傳感器和氣體流量計(jì)中的一種或多種，所述溫度傳感器和氣壓傳感器均設(shè)置在所述接收器內(nèi)，并分別檢測(cè)所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際氣壓，所述氣體流量計(jì)設(shè)置在與所述接收器連通的氣流管道上，并檢測(cè)通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)：

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)所述溫度傳感器和氣壓傳感器可以實(shí)時(shí)分別采集所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際氣壓，通過(guò)所述氣體流量計(jì)可以實(shí)時(shí)采集通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量，這樣可以便于所述溫控組件調(diào)節(jié)實(shí)際加熱參數(shù)的依據(jù)，起到更好的調(diào)節(jié)效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種基于光熱式的快速升溫控制方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種基于光熱式的快速升溫控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的調(diào)節(jié)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的基于光熱式的快速升溫控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的安全判斷模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例一、一種基于光熱式的快速升溫控制方法。下面將結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明的一種基于光熱式的快速升溫控制方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

如圖1所示，一種基于光熱式的快速升溫控制方法，包括如下步驟：

步驟1：對(duì)放置樣品的接收器進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定；

步驟2：設(shè)定目標(biāo)加熱參數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)加熱參數(shù)和所述接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子；

步驟3：根據(jù)所述加熱因子對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行光照加熱，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)，將所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)加熱參數(shù)比對(duì)，并在二者相同時(shí)進(jìn)入步驟4；

步驟4：退出所述接收器內(nèi)的樣品，結(jié)束加熱流程。

上述實(shí)施例的基于光熱式的快速升溫控制方法，根據(jù)目標(biāo)加熱參數(shù)和接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的加熱因子對(duì)位于接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行主動(dòng)加熱，不直接對(duì)樣品進(jìn)行加熱，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速升溫，還可以確保加熱數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

本實(shí)施例中，所述步驟1中，通過(guò)調(diào)節(jié)光源的出射光能量密度、通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量和所述接收器的轉(zhuǎn)速來(lái)對(duì)所述接收器進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定。

具體地，所述步驟1中參數(shù)標(biāo)定步驟包括：

步驟11：將光源的出射光能量密度調(diào)節(jié)至最大，將通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量調(diào)節(jié)為零，保持所述接收器的轉(zhuǎn)速不變，持續(xù)對(duì)所述接收器進(jìn)行加熱，直至所述接收器內(nèi)的溫度在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)保持不變，并將此溫度標(biāo)定為接收器靜態(tài)最高升溫值；

步驟12：保持所述光源的出射光能量密度最大，分檔位調(diào)節(jié)通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量，在每檔氣體流量工況下加熱所述接收器，直至在設(shè)定標(biāo)定時(shí)間內(nèi)所述接收器內(nèi)的溫度保持不變，并依次標(biāo)定每檔氣體流量對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)最高升溫值；

步驟13：強(qiáng)制散熱至初始狀態(tài)，保持通入至所述接收器內(nèi)氣體流量和所述接收器的轉(zhuǎn)速不變，連續(xù)調(diào)節(jié)所述光源的出射光能量密度，并依次標(biāo)定每檔出射光能量密度對(duì)應(yīng)的所述接收器升溫速率；

步驟14：強(qiáng)制散熱至初始狀態(tài)，保持所述接收器的轉(zhuǎn)速不變，分檔位調(diào)節(jié)通入至所述接收器內(nèi)氣體流量，調(diào)節(jié)所述光源的出射光能量密度，使得所述接收器內(nèi)的溫度為對(duì)應(yīng)檔位氣體流量的動(dòng)態(tài)最高升溫值的一半，并依次標(biāo)定每檔氣體流量下出射光能量密度中值。

優(yōu)選地，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟2中，根據(jù)每個(gè)預(yù)設(shè)加熱階段設(shè)定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加熱參數(shù)，并查詢預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表，獲取所述目標(biāo)加熱參數(shù)對(duì)應(yīng)的加熱因子；其中，所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表根據(jù)所述接收器的標(biāo)定參數(shù)預(yù)先建立。根據(jù)預(yù)見建立的數(shù)據(jù)表，可以針對(duì)每一種目標(biāo)參數(shù)設(shè)定目標(biāo)加熱參數(shù)對(duì)應(yīng)的加熱因子，這樣便于對(duì)整個(gè)加熱過(guò)程精準(zhǔn)控制，便于實(shí)現(xiàn)各種工況的不同需求。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述目標(biāo)加熱參數(shù)和實(shí)際加熱參數(shù)均包括加熱溫度、加熱氣壓、加熱速率和加熱時(shí)間中的一種或多種，所述加熱因子包括照射所述接收器的光線能量密度、所述接收器的轉(zhuǎn)速、通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量和所述接收器的氣體外排氣流量。

比如，所述目標(biāo)加熱參數(shù)可以設(shè)定為將所述接收器內(nèi)的樣品加熱到1200℃，也可以設(shè)定為將所述接收器內(nèi)的樣品、0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下升溫至1000℃，然后在1000℃恒溫加熱30分鐘，最后升溫至1200℃加熱10分鐘。當(dāng)然所述目標(biāo)參數(shù)是根據(jù)不同的樣品對(duì)應(yīng)的不同工況來(lái)設(shè)定的，這里不做任何限定。

優(yōu)選地，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟3中，根據(jù)所述加熱因子對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行均勻加熱并勻速升溫。通過(guò)對(duì)所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行勻速升溫，一方面便于對(duì)加熱設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單而有效的控制，另一方面，方便控制所述接收器內(nèi)的溫度變化，使得整個(gè)加熱過(guò)程更加均勻。

優(yōu)選地，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述步驟3中，如果所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)不同，則更新所述加熱因子，并根據(jù)更新的所述加熱因子對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行加熱，直至所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)相同。通過(guò)上述被動(dòng)式的反饋補(bǔ)償控制可以使得所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)盡可能的保持在目標(biāo)加熱參數(shù)，避免出現(xiàn)加熱參數(shù)的波動(dòng)影響對(duì)加熱效果，從而使得對(duì)整個(gè)加熱過(guò)程的控制更加精準(zhǔn)。

特別地，所述步驟3中，如果所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)的差值超過(guò)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則還包括安全判斷步驟：

步驟31a：判斷所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度是否超過(guò)預(yù)設(shè)警戒溫度范圍，如果是，則判定出現(xiàn)安全故障，直接進(jìn)入步驟4，否則，進(jìn)入步驟32；

步驟32a：判斷光源的運(yùn)行時(shí)間是否超過(guò)預(yù)設(shè)警戒時(shí)長(zhǎng)，如果是，則判定出現(xiàn)安全故障，直接進(jìn)入步驟4，否則，進(jìn)入步驟33；

步驟33a：判斷進(jìn)入所述接收器氣體的氣流量的變化幅度是否超過(guò)預(yù)設(shè)值，如果是，則判定出現(xiàn)安全故障，直接進(jìn)入步驟4，否則，返回步驟31。

通過(guò)上述安全判斷步驟可以判斷設(shè)備在加熱的過(guò)程中是否出現(xiàn)安全異常，并在安全異常時(shí)及時(shí)退出樣品，結(jié)束加熱過(guò)程，這樣可以起到安全保護(hù)作用，避免安全隱患，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全故障，方便維修和保養(yǎng)，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的實(shí)用壽命。

實(shí)施例二、一種基于光熱式的快速升溫控制裝置。下面將結(jié)合圖2至5對(duì)本發(fā)明的一種基于光熱式的快速升溫控制裝置進(jìn)行詳細(xì)介紹。

如圖2所示，一種基于光熱式的快速升溫控制裝置，包括：

參數(shù)標(biāo)定模塊，用于對(duì)放置樣品的接收器進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定；

加熱因子生成模塊，用于設(shè)定目標(biāo)加熱參數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)加熱參數(shù)和所述接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子；

光源控制模塊，用于根據(jù)所述加熱因子控制光源對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行光照加熱；

加熱參數(shù)獲取模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)；

主控制模塊，用于將實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)加熱參數(shù)比對(duì)，并在二者相同時(shí)控制所述光源停止加熱,退出所述接收器內(nèi)的樣品。

上述實(shí)施例的基于光熱式的快速升溫控制裝置，根據(jù)目標(biāo)加熱參數(shù)和接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的加熱因子對(duì)位于接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行主動(dòng)加熱，不直接對(duì)樣品進(jìn)行加熱，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速升溫，還可以確保加熱數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

本實(shí)施例中，所述加熱因子生成模塊根據(jù)每個(gè)預(yù)設(shè)加熱階段設(shè)定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加熱參數(shù)，并查詢預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表，獲取所述目標(biāo)加熱參數(shù)對(duì)應(yīng)的加熱因子；其中，所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表根據(jù)所述接收器的標(biāo)定參數(shù)預(yù)先建立。

優(yōu)選地，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于光熱式的快速升溫控制裝置還包括調(diào)節(jié)模塊，所述調(diào)節(jié)模塊用于在所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)不同時(shí)調(diào)節(jié)所述加熱因子，所述光源控制模塊根據(jù)更新的所述加熱因子控制光源對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行加熱，直至所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)相同；其中，所述目標(biāo)加熱參數(shù)和實(shí)際加熱參數(shù)均包括加熱溫度、加熱氣壓、加熱速率和加熱時(shí)間中的一種或多種，所述加熱因子包括照射所述接收器的光線能量密度、所述接收器的轉(zhuǎn)速、通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量和所述接收器的氣體外排氣流量。通過(guò)所述調(diào)節(jié)模塊可以對(duì)所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行被動(dòng)式反饋控制，使得所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)盡可能的保持在目標(biāo)加熱參數(shù)，避免出現(xiàn)加熱參數(shù)的波動(dòng)影響對(duì)加熱效果，從而使得對(duì)整個(gè)加熱過(guò)程的控制更加精準(zhǔn)。

如圖3所示，本發(fā)明的實(shí)施例中，所述調(diào)節(jié)模塊包括混氣閥、插板閥、光源調(diào)節(jié)器和接收器調(diào)節(jié)器。所述混氣閥用于調(diào)節(jié)通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量；所述插板閥用于調(diào)節(jié)所述接收器內(nèi)氣體外排氣流量；所述光源調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)所述光源的出射光能量密度；所述接收器調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)所述接收器轉(zhuǎn)速。通過(guò)所述調(diào)節(jié)模塊可以調(diào)節(jié)所述接收器的加熱因子，從而使得所述接收器的實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)加熱參數(shù)相同，這樣可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。

如圖4所示，優(yōu)選地，作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選，基于光熱式的快速升溫控制裝置還包括安全判斷模塊，所述安全判斷模塊用于在所述實(shí)際加熱參數(shù)與所述目標(biāo)參數(shù)的差值超過(guò)預(yù)設(shè)范圍時(shí)判斷是否出現(xiàn)安全故障，并在出現(xiàn)任一安全故障時(shí)觸發(fā)所述主控制模塊控制所述光源停止加熱。通過(guò)所述安全判斷模塊可以在判斷設(shè)備在加熱的過(guò)程中是否出現(xiàn)安全異常，并在安全異常時(shí)及時(shí)退出樣品，結(jié)束加熱過(guò)程，這樣可以起到安全保護(hù)作用，避免安全隱患，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全故障，方便維修和保養(yǎng)，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的實(shí)用壽命。

如圖5所示，具體地，所述安全判斷模塊包括溫度判斷單元、光源判斷單元和氣流量判斷單元。溫度判斷單元，用于判斷所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度是否超過(guò)預(yù)設(shè)警戒溫度范圍；光源判斷單元，用于在所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度在預(yù)設(shè)警戒溫度范圍內(nèi)時(shí)判斷光源的運(yùn)行時(shí)間是否超過(guò)預(yù)設(shè)警戒時(shí)長(zhǎng)范圍；氣流量判斷單元，用于在所述光源的運(yùn)行時(shí)間在預(yù)設(shè)警戒時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)時(shí)判斷進(jìn)入所述接收器氣體的氣流量的變化幅度是否超過(guò)預(yù)設(shè)值。通過(guò)所述溫度判斷單元、光源判斷單元和氣流量判斷單元可以分別對(duì)所述接收內(nèi)的溫度、光源的運(yùn)行時(shí)間和通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量是否出現(xiàn)大幅度變化進(jìn)行判斷，確保加熱過(guò)程中均處于正常狀態(tài)，并在出現(xiàn)異常時(shí)由所述主控制模塊控制所述光源停止對(duì)所述接收器加熱，避免出現(xiàn)安全事故。

實(shí)施例三、一種基于光熱式的快速升溫爐。下面將對(duì)本發(fā)明的一種基于光熱式的快速升溫爐進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一種基于光熱式的快速升溫爐，包括光源、接收器、數(shù)據(jù)采集電路和所述的控制裝置。

所述控制裝置根據(jù)設(shè)定目標(biāo)加熱參數(shù)和所述接收器的標(biāo)定參數(shù)生成對(duì)應(yīng)的加熱因子，并根據(jù)所述加熱因子控制所述光源對(duì)位于所述接收器內(nèi)的樣品進(jìn)行光照加熱；所述數(shù)據(jù)采集電路實(shí)時(shí)檢測(cè)所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)，所述控制裝置在所述接收器內(nèi)的實(shí)際加熱參數(shù)與目標(biāo)加熱參數(shù)相同時(shí)控制所述光源停止加熱,退出所述接收器內(nèi)的樣品。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集電路包括溫度傳感器、氣壓傳感器和氣體流量計(jì)中的一種或多種，所述溫度傳感器和氣壓傳感器均設(shè)置在所述接收器內(nèi)，并分別檢測(cè)所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際氣壓，所述氣體流量計(jì)設(shè)置在與所述接收器連通的氣流管道上，并檢測(cè)通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量。通過(guò)所述溫度傳感器和氣壓傳感器可以實(shí)時(shí)分別采集所述接收器內(nèi)的實(shí)際溫度和實(shí)際氣壓，通過(guò)所述氣體流量計(jì)可以實(shí)時(shí)采集通入至所述接收器內(nèi)的氣體流量，這樣可以便于所述溫控組件調(diào)節(jié)實(shí)際加熱參數(shù)的依據(jù)，起到更好的調(diào)節(jié)效果。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。