[发明专利]一种恒温制备低熔点合金及定量加注系统及其应用方法

权利要求书

1.一种恒温制备低熔点合金及定量加注系统的应用方法，所述恒温制备低熔点合金及定量加注系统包括恒温制备模块（100）、定量加注模块（200）和控制模块（300），其特征在于，恒温制备模块（100）制备液态低熔点合金（101）并保持温度恒定，定量加注模块（200）依据用户输入的设定体积加注值，以恒温制备模块（100）制取的液态低熔点合金（101）为原材料，实现定量加注，控制模块（300）分别对恒温制备模块（100）制取恒温的液态低熔点合金（101）和定量加注模块（200）加注定量体积的液态低熔点合金（101）的过程实施控制；

所述的恒温制备模块（100）包括低熔点合金（101）、电磁加热管（102）、挤出头（103）、帽盖（112）、排气装置（104）、温度传感器（105）、陶瓷纤维管（106）、电磁感应线圈（107）、PTFE隔热管（108）、EMI导电漆涂层（109）和硅橡胶套（110）；电磁加热管（102）外包裹陶瓷纤维管（106），电磁加热管（102）一端的外圆面上设置有进料口（111），电磁加热管（102）的前端安装有挤出头（103）；挤出头（103）前端安装有帽盖（112）；电磁加热管（102）的前端，安装有排气装置（104），电磁加热管（102）的外表面分段安装有温度传感器（105），实时测量电磁加热管（102）上对应部位的温度，并实时传递给控制装置（301），温度传感器（105）与控制装置（301）电连接；陶瓷纤维管（106）的外表面，与分段安装的温度传感器（105）相对应，分段绕接有由铜线制成的电磁感应线圈（107），电磁感应线圈（107）与控制装置（301）电连接，陶瓷纤维管（106）位于电磁加热管（102）和电磁感应线圈（107）之间，电磁感应线圈（107）的外围套装有PTFE隔热管（108），PTFE隔热管（108）的外表面喷涂有EMI导电漆涂层（109），PTFE隔热管（108）上套装有硅橡胶套（110）；

所述的定量加注模块（200）包括支架（201）、提手（207）、丝杠步进电机（202）、螺母（203）、 推进杆（204）、导向滑杆（205）和接近式位置传感器（206）；丝杠步进电机（202）固定在支架（201）上，与控制装置（301）电连接，螺母（203）安装在丝杠步进电机（202）的丝杠上，推进杆（204）的一端固连在螺母（203）上，推进杆（204）的另外一端伸入电磁加热管（102），3个导向滑杆（205）穿过螺母（203）固定在支架（201）上；提手（207）安装在支架（201）上；

所述的接近式位置传感器（206）固定在支架（201）上，在数量上与陶瓷纤维管（106） 上分段绕接的电磁感应线圈（107）相等，同控制装置（301）电连接；

所述的控制模块（300）包括控制装置（301）、系统启/停键（302）、加热启/停键（303）、数字显示屏（304）、显示屏开关（305）、第一键盘（306）、加注启/停键（307）、第二键盘（308）、温度传感器启/停键（309）、回退启/停键（310）、交流电源（311），以及分别与系统启/停键（302）、加热启/停键（303）、加注启/停键（307）、温度传感器启/停键（309）的工作状态相对应的红色指示灯、绿色指示灯；所述的控制装置（301）将设定加热温度值与温度传感器（105）采集的温度值进行比对，利用PID算法控制电磁感应线圈（107）对电磁加热管（102）进行加热；控制装置（301）根据设定体积加注值、电磁加热管（102）的内径值，以及定量加注模块（200）中丝杠步进电机（202）的参数，计算出推进杆（204）沿着电磁加热管（102）轴向的进给量，以控制定量加注模块（200）完成液态低熔点合金（101）的定量加注工作；

所述的电磁加热管（102）在电磁感应线圈（107）的作用下产生热量，用于加热电磁加热管（102）内的固态低熔点合金（101），直至变为液态低熔点合金（101）；

所述应用方法包括以下步骤：

1）按动系统启/停键（302），对应的红色指示灯亮，系统开始工作；按动显示屏开关（305），打开数字显示屏（304）；通过第一键盘（306），输入电磁感应加热的设定加热温度值，并在数字显示屏（304）上显示出来；

2）按动加注启/停键（307），对应的红色指示灯亮，调整推进杆（204）的位置，当螺母（203）带动推进杆（204）移动至电磁加热管（102）的a-a位置时，再次按动加注启/停键（307），对应的绿色指示灯亮，推进杆（204）停止移动；

3）将适量的固态低熔点合金（101），从电磁加热管（102）上的进料口（111），加入到电磁加热管（102）内；

4）按动加注启/停键（307），对应的红色指示灯亮，调整推进杆（204）的位置，当螺母（203）带动推进杆（204）移动至电磁加热管（102）的b-b位置时，再次按动加注启/停键（307），对应的绿色指示灯亮，推进杆（204）停止移动；

5）按动温度传感器启/停键（309），对应的红色指示灯亮，温度传感器（105）开始采集电磁加热管（102）各段的温度值，实时传送给控制装置（301），并在数字显示屏（304）上将电磁加热管（102）各段的温度值显示出来；

6）按动加热启/停键（303），对应的红色指示灯亮，电磁感应线圈（107）开始对电 磁加热管（102）进行加热；

7）观察数字显示屏（304），当所有温度传感器（105）采集的温度值都不低于设定加热温度值时，液态低熔点合金（101）制备完成；

8）按动加注启/停键（307），对应的红色指示灯亮，调整推进杆（204）的位置，当排气装置（104）显示没有气体排出时，再次按动加注启/停键（307），对应的绿色指示灯亮，推进杆（204）停止移动；

9）通过第二键盘（308），输入液态低熔点合金（101）的设定体积加注值，并在数字显示屏（304）上显示出来；

10）按动加注启/停键（307），对应的红色指示灯亮，控制装置（301）依据设定体积加注值，驱动定量加注模块（200）中的丝杠步进电机（202）转动，通过螺母（203）带动推进杆（204）进行液态低熔点合金（101）的定量加注工作；

11）在加注过程中，螺母（203）带着推进杆（204）沿着电磁加热管（102）的轴线移动，每当触发一个接近式位置传感器（206）时，接到触发信号的控制装置（301）就发出指令停止与此时推进杆（204）所在位置相对应的电磁感应线圈（107）的加热工作；

12）数字显示屏（304）在加注过程中，实时显示液态低熔点合金（101）的体积加注值，当实时显示的体积加注值等于设定体积加注值时，控制装置（301）发出指令停止定量加注模块（200）的工作；

13）根据用户需要，按动加热启/停键（303），对应的绿色指示灯亮，控制装置 （301）发出指令停止电磁感应线圈（107）的加热工作；按动温度传感器启/停键（309），对应的绿色指示灯亮，控制装置（301）发出指令停止所有温度传感器的温度数据采集工作；按动显示屏开关（305），关闭数字显示屏（304）；按动回退启/停键（310），红色指示灯亮，电磁加热管（102）内的推进杆（204）向a-a位置回退；按动回退启/停键（310），绿色指示灯亮，推进杆（204）停止回退；按动系统启/停键（302），对应的绿色指示灯亮，系统停止工作。