فرن تسخين بالأشعة تحت الحمراء درجة حرارة عالية 1200 ℃
May 23,2023
نظرة عامة على فرن التسخين بالأشعة تحت الحمراء:
تُستخدم فرن التسخين بالأشعة تحت الحمراء ذات درجة الحرارة العالية بشكل رئيسي لتقييم الحماية الحرارية لمواد طلاء العزل. أثناء عمله، يقوم بتسخين جانب واحد من طلاء الحماية الحرارية بمعدل محدد مسبقًا، ويقيس ارتفاع درجة الحرارة على الجانب الآخر لاختبار أداء العزل للمادة العازلة. بهذه الطريقة، يمكن الحصول على تأثير الحماية الحرارية ومعاملات الدرجة الخاصة بالطلاء، مما يتيح تجميع الخبرات اللازمة لأبحاث وتطوير طلاءات الحماية اللاحقة.
الطلبات الفنية للعملاء:
- حجم قطعة الاختبار: صفيحة 60مم×60مم×10مم أو 100×100×10مم
- درجة حرارة سطح قطعة الاختبار: >1200℃
- وقت التشغيل المستمر للمعدات: 1 ساعة
- معدل التسخين: الحد الأدنى 20℃/ثانية، الحد الأقصى 50℃/ثانية
- التسجيل التلقائي لدرجة حرارة سطح التسخين ودرجة الحرارة الخلفية للعينة
أجزاء فرن الأشعة تحت الحمراء:
يتكون جهاز التسخين بالأشعة تحت الحمراء هذا بشكل رئيسي من خمسة أجزاء: حجرة التسخين بالأشعة تحت الحمراء، ومصابيح تسخين بإشعاع الأشعة تحت الحمراء، وجهاز تحكم في درجة الحرارة من نوع SCR، ووحدة التحكم في درجة الحرارة، ووحدة التبريد بالماء.
1) غرفة التسخين بالأشعة تحت الحمراء: الهيكلان الداخلي والخارجي لغرفة التسخين بالأشعة تحت الحمراء كلاهما مربع الشكل، ويتكونان بشكل رئيسي من جسم الفرن وباب الفرن ووعاء الفرن وإطار تثبيت العينة ونافذة المراقبة وإطار تثبيت جسم الفرن وأنبوب التسخين بالأشعة تحت الحمراء والمشعب والغطاء الواقي وغيرها، كما هو موضح في الرسم. الطبقة الخارجية لغرفة التسخين عبارة عن صفيحة فولاذية مقاومة للصدأ مصقولة، أما الجزء العاكس للطبقة الداخلية فهو صفيحة فولاذية مقاومة للصدأ ذات لمعان يشبه المرآة. ويُصنع وعاء الفرن من قطن الألياف الخزفية كمادة خام باستخدام تقنية التشكيل بالتفريغ، وتتغير خطوة التسخين الدائمة من 1350℃*24 ساعة إلى أقل من -3% لتلبية متطلبات الاستخدام. وقد تم تركيب جهاز لتثبيت مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء على الطبقة الخارجية لغرفة التسخين لتسهيل تركيب نظام التحكم في درجة الحرارة ومقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء.
2) مصابيح التدفئة بالأشعة تحت الحمراء: تُعد مصباح التسخين بالأشعة تحت الحمراء من أكثر المنتجات تقدمًا وأعلى كفاءة حرارية وأكثرها توفيرًا للطاقة في التكنولوجيا المعاصرة. وتتميز الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي المطابق بخصائص رائعة، مثل الشدة العالية، والكفاءة الحرارية العالية، والاختراق العالي، واستهلاك الطاقة المنخفض.
القصور الحراري لمصباح التسخين بالأشعة تحت الحمراء صغير جدًا. فبعد تشغيله، يمكن أن يصل إلى 50% من الطاقة المقننة في 0.8 ثانية، و80% من الطاقة المقننة في حوالي ثانية واحدة، والطاقة المقننة بالكامل في حوالي ثانيتين. يتميز هذا المصباح بسرعة التسخين والتبريد. مصباح الأشعة تحت الحمراء مطلي بطبقة عاكسة اتجاهية، مما يحسن بشكل كبير الكفاءة الحرارية ويقلل من درجة حرارة العاكس. كما يتميز بحجم صغير وطاقة عالية وعمر خدمة طويل. تم اختيار مصباح تسخين أبيض من التنغستن عاكس للأشعة تحت الحمراء، بجهد 220 فولت، وطاقة 4 كيلوواط، وطول 520 ملم، وقطر 12 ملم، للاستخدام في التسخين بالأشعة تحت الحمراء.
في ظل ظروف التشغيل القياسية، يمكن أن تصل مدة خدمة أنبوب المصباح إلى أكثر من 5000 ساعة، لكن درجة حرارة اختبار هذه المعدات قد وصلت إلى 1200℃، وهي قريبة من أعلى درجة حرارة حرجة لأنبوب التسخين. وحينها، ستتقلص مدة خدمة أنبوب المصباح بشكل كبير، وسيكون من الضروري إضافة المزيد من قطع الغيار كمخزون.
أنبوب التسخين بالأشعة تحت الحمراء مصنوع من الزجاج. يجب التعامل معه بحذر شديد أثناء التركيب والنقل، ويُمنع حدوث أي اصطدامات. أثناء النقل، ينبغي تفكيك المعدات وتعبئتها بشكل منفصل لضمان نقلها وتخزينها بشكل سليم. وبعد الوصول إلى الموقع، يمكن تركيبها وضبطها.
3) جهاز التحكم في طاقة SCR: تقنية التحكم في درجة حرارة الثايرستور - كفاءة عالية، توفير للطاقة
من المشغل التناظري الاقتصادي إلى الرقمي القوي، مع قائمة مدمجة، ومشغل، ومن مساحة واسعة،
هيكل صيانة سهل، ترياك مدمج بتصميم متراصّ ومحسّن لوحدة التحكم في الطاقة، جميعها ذات جودة عالية ومصقولة بشكل دقيق خلال عملية التصنيع. يعتمد منظم درجة حرارة الترياك الذي نقدمه على أحدث مفهوم تصميم والعديد من التقنيات الجديدة. يتمتع بالمزايا التالية.
☆ متكامل مع المنطق الضبابي وتقنية التحكم PID والتعديل. إنه قابل للضبط الذاتي والتكيف الذاتي.
☆ تُستخدم وحدة معالجة مركزية 16 بت في الدائرة الرقمية، وهي سريعة ودقيقة.
☆ يُطبَّق الدرع البصري الكهربائي لتقليل التداخلات، وتحسين الاستقرار.
☆ تتيح تقنية حساب تغيير الدورة الخاصة وحساب تغيير النقاط إجراء تغييرات سلسة في إنتاج الطاقة.
☆ أنبوب رقمي ساطع لعرض النسبة المئوية للإخراج، بديهي جدًا.
☆ مدخلات إشارة مختلفة مقبولة (4～20mA، 0～5V، 1～10V). يمكن ضبطها يدويًا.
☆ يمكن التبديل بين التشغيل التلقائي والتشغيل اليدوي في أي وقت أثناء التشغيل. إنه تبديل غير مزعج.
☆ وقت بدء التشغيل اللطيف قابل للضبط، مما يقلل من حمل الطفرة في شبكة الطاقة.
☆ تنبيه بشأن الحماية من ارتفاع درجة الحرارة وارتفاع الجهد والدائرة القصيرة.
☆ مزود بواجهة COM، يبسط التحكم عن بعد وبالتالي يجعل النظام قابلًا للربط بالشبكة.
☆ لا توجد وحدة تشغيل تلقائي للمرافقة.
☆ي، ي. و▲اتصال قابل للاختيار حسب الطاقة المحمّلة.
☆ دقة التحكم تصل إلى 2‰ ودقة العرض 1٪.
ملاحظات: الوظائف تعتمد على النموذج.
4) وحدات قياس درجة الحرارة: تتألف وحدة قياس درجة الحرارة من مقياسَي حرارة بالأشعة تحت الحمراء ومنظم صناعي ذكي يعمل بالذكاء الاصطناعي، بالإضافة إلى مسجل بلا ورق. يستخدم أحد المقياسَين لاختبار درجة حرارة قطعة الاختبار في الفرن، وهو يتكوّن من مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء ومنظم صناعي ذكي يعمل بالذكاء الاصطناعي، وذلك لضبط عمل أنبوب التسخين بالأشعة تحت الحمراء وإكمال عملية ارتفاع وانخفاض درجة الحرارة؛ أما المقياس الآخر فيُستخدم لاختبار درجة حرارة الجزء الخلفي من قطعة الاختبار، وهو يتكوّن من مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء ومسجِّل بلا ورق، وذلك لإكمال الاختبار وتسجيل درجة الحرارة للجزء الخلفي. يتمتع المُسجِّل بلا ورق بمنفذ USB وواجهة 485، مما يتيح تصدير البيانات بسهولة أو الاتصال بجهاز كمبيوتر.
5) نظام التبريد بالماء: نظرًا للمساحة الداخلية الصغيرة وارتفاع درجة حرارة صندوق الاختبار، من السهل جدًا أن يؤدي ذلك إلى تقادم أنبوب التسخين بالأشعة تحت الحمراء تحت درجات حرارة عالية. يتم تركيب وحدة تبريد بالماء خلف الجزء المثبت لأنبوب التسخين بالأشعة تحت الحمراء. وتتكون هذه الوحدة من مجموعة من المشعات ووصلات مياه دخول وخروج. يُوصَل مدخل المياه بمياه الصنبور (ويفضّل أن تكون المياه معالجة لتخفيف عسرها)، ويُوصَل مخرج المياه بأنبوب الصرف، وليس لإعادة استخدامها.
