[发明专利]热压炉模具破裂探测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于真空热压炉技术领域，涉及真空热压炉故障检测技术，特别是热压炉模具破裂探测方法。 

背景技术

工业界的高温合金、复合陶瓷、石英材料、LED用材许多特殊产品需要在真空热压炉中加工。图1为一种热压炉工作示意图，该热压炉包括有炉具壳体、保温层、石墨加热器、模具、模具基座、上压头、下压头、加压杆、阳极杆、阴极杆和控制热压炉工作的热压炉控制系统，下压头坐在模具基座上，下压头的上端堵住模具下端，模具腔内装填待加工的产品原料，上压头盖住模具上端，热压炉液压系统动力输出的加压杆作用在上压头。工作时，对热压炉抽真空，通过阳极杆、阴极杆接通电源，石墨加热器对炉膛加热升温，通常炉内工作温度1800～2000℃，封闭在模具腔内的产品原料处于高温压制状态下，保持在60～240min时间，产品原料通过蒸发、扩散、浸入的再冶炼过程，最终得到需要的产品。但是在加工过程中模具腔内的产品原料在加压杆的轴向加压下，对模具壁将施加很强的侧向力。由于可能有的模具本身材质缺陷或加压杆施加的压力过大超出模具额定工作压力，有可能造成模具的开裂或破损。当出现模具裂纹或破损时液压系统仍然继续对加压杆施压，容易导致模具断裂炸膛，一旦出现断裂炸膛，热压炉膛内设备将遭到破坏，甚至热压炉报废，损失惨重。目前尚未有预测热压炉模具出现爆炸前兆的有效手段。 

发明内容

本发明的目的是解决预测热压炉模具发生裂纹出现爆炸先兆的技术问题，提出一种热压炉模具破裂探测方法及其装置。 

本发明的热压炉模具破裂探测方法步骤如下： 

步骤1 、加装模具破裂探测信号处理程序

在热压炉控制系统的PLC控制器中加装模具破裂探测信号处理程序用于预测模具裂纹的发生，该信号处理程序的编制数学模型为

                    ρ_θ－ρ_η ≤δρ            (1)

                    ρ_θ－ρ_η ＞δρ            (2)

式中，ρ_θ为压力传感器（9）相邻连续采集液压管路工作压力值的在前参数，ρ_η为接续在前参数ρ_θ采集的参数,即在后参数, δρ为报警压力差门限值，相邻(指采集的时间顺序)两次采集液压管路压力波动差大于δρ，表明模具有裂纹发生，报警压力差门限值δρ预设在模具破裂探测信号处理程序中；

热压炉液压动力系统工作过程中液压管路工作压力波动是热压炉液压动力吨位的5%～10%，小于δρ的波动是属于正常波动，即模具未出现破裂的压力波动范围，不报警；大于δρ的波动是属于异常波动，即模具出现破裂的压力波动，要报警；

步骤2、对压力传感器输出压力信号处理

连续采集液压管路压力传感器输出的压力信号参数，该输出信号参数加给热压炉控制系统的PLC控制器，PLC控制器在模具破裂探测信号处理程序的支持下对相邻两压力信号参数进行处理，求其相邻两压力传感器输出压力信号之差，处理的过程是首次来的信号作为ρ_θ(即在前参数)，接续来的信号作为ρ_η(即在后参数)，如果该二压力信号参数之差满足公式(1)条件，表明热压炉模具未发生裂纹，工作正常，热压炉控制系统的PLC控制器对处理的结果不做输出反应；热压炉控制系统的PLC控制器继续对后序采集的压力传感器输出压力信号参数进行处理，接续处理时将第二次采集ρ_η的作为后序处理时公式(1)中的ρ_θ(即作为在前参数)，第三次采集的压力传感器输出压力信号作为新后序处理时公式(1)中的ρ_η(即作为在后参数)，如果处理结果仍然满足公式(1)条件，则处理程序继续循环执行；

步骤3、 PLC控制器输出报警

在步骤2的处理程序继续循环执行过程中，当出现热压炉控制系统的PLC控制器处理结果不满足公式(1)条件，而符合满足公式(2)条件时，表明热压炉模具有裂纹发生，工作异常，热压炉系统的PLC控制器立刻做出反应，输出停机信号,该信号控制热压炉系统液压动力设备的卸压阀，迅速改变液压系统的工作模式为卸压模式，PLC控制器并开启蜂鸣器和闪光指示灯，发出报警信号。

本发明的热压炉模具破裂探测装置在具体实施方式中描述。