191175. lajstromszámú szabadalom • Berendezés hőmérséklet gradiens létrehozására hagyományos hőkezelő kemencében végzett gradiens hőkezeléshez
5 191 175 6 tarlójának egy olyan kialakítását mulatjuk he, amely X irány mentén mozgatható 12 hőérzékelővel van ellátva. Ennek megfelelően a hőérzékelési pont az X irány mentén elmozdítható az 1 mintatartónak a 11 fűtőzónáhan elfoglalt helyzetétől függetlenül. Az 1 mintatartó és a 12 hőérzékelő egymástól függetlenül mozgathatók, de természetesen arra is lehetőség van, hogy kcnyszorkapcsolat segítségével egyiktik mozgásához a másik elem meghatározott elmozdulása legyen hozzárendelve. Az 1 mintatartóba akár több mozgatható 12 hőérzékelő is beépíthető. Ezeknek lehet az I mintatartóhoz képest meghatározott helyzetük, vagy clrendezhetők valamilyen szabályos módon. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy a mozgatható 12 hőérzékelők megfelelő mozgatási programja esetén a kívánt pontossággal lehessen a minták X irány menti hőfokeloszlását mérni. Az elvégzett kísérletek szerint a mozgatható 12 hőérzékelő mozgási útvonala kialakítható magában az 1 mintatartóban is, ez esetben azonban előfordulhat, hogy az I mintatartó kialakítása nehézségbe ütközik. Ennek következtében a berendezés előállításának éppen azon előnye nem érvényesül megfelelően, hogy bármilyen hagyományos hőkezelő berendezésekben is felhasználható. A hőfokmérés pontossága szempontjából is kedvezőbb tehát, ha a mozgatható 12 hőérzékelő mozgási útvonalát az 1 mintatartóban kiképzett horonyban, vagy az 1 mintatartó mentén, illetve a minták között külön megvezetéssel alakítjuk ki. A 3. ábrán látható, hogy a mozgatható 12 hőérzékelőt 13 végrehajtó elem mozgatja a hőérzékclési pontnak az 1 mintatartóban lévő helyzetét érzékelő 14 érzékelő elem, illetve az ehhez csatlakoztatott szabályzó és mérőegységek segítségével. A mozgatható 12 hőérzékelő külön megvezetése azért is előnyös, mert ebben az esetben az említett szabályzó, illetve mérőegységek önálló részegységként is elkészíthetők és bemérhetők, a beépítéstől függetlenül. A mozgatható 12 hőérzékélőnek az 1 minlalarlóhoz képest végzett mozgását 13 végrehajtó elem és 14 érzékelő elem szabályozza. így az í mintatartónak a hőkezelő kemencéhez viszonyított helyzetétől függetlenül lehet az 1 mintatartóban kialakuló hőfokeloszlást mérni. A bemutatott kiviteli alaknál a hőkezelő kemence kifúrt falán át vezetjük be a 12 hőérzékelőt, de megoldható a bevezetés a kemencenyílás felől is. A4, ábrán bemutatott megoldásnál az 1 mintatartó a külső légtérből teljesen elzárt 15 retortában van elhelyezve. A 15 retorta 16 fedéllel van lezárva. A 16 fedél a 15 retorta 18 karimájára van erősítve és 17, illetve 19 csatlakozókkal van ellátva. Ezek gázbevezetésre, illetve gázkivezetésre, valamint vákuumozásra alkalmas módon vannak kialakítva. A 15 retorta ezen kívül még vízhütéssel is el lehet látva. A hűtővíz a 20 csatlakozón át jut a hűtőjáratba. A 4. ábrán látható 15 retorta I mintatartója is el van látva a korábban már ismertetett mozgatható 12 hőérzékelőve!. Bevezetése 21 gázzáró burkolaton keresztül történik. A 15 retorta belsejében ezenkívül hővisszaverő 22 reflektorok vannak elhelyezve. Az egész 15 retorta a 18 karimához csatlakozó 23 függesztőkarral van összekapcsolva, amely egy külső sínrendszeren mozogva teszi lehetővé az I mintatartó tetszőleges helyzetbe állítását. A mozgatást ennél a megoldásnál is a 4 mozgató egység és az 5 vonóelem segítségével lehet végezni, ha az 5 vonóelemet a 15 retortához, például annak 16 fedeléhez csatlakoztatjuk. Természetesen az 1 mintatartó úgy is ki lehet alakítva, hogy az 1. ábrán bemutatott rögzített 3 hőérzékélőket tartalmazza az X irányú hömérsckletcloszlás meghatározásához. Arra is van lehetőség, hogy a 15 retorta falazatának alsó részén közvetlenül helyezzük el a mintákat, azaz a 15 retorta alapjában véve az 1 mintatartót is alkotja. Ugyanígy a 3 hőérzékelők is beépíthetők az I mintalartóba vagy adapterként időszakosan helyezhetők el a szerkezetben. Az 5. ábrán a mozgatható 12 hőérzékelő vezérlőrendszerének egy kiviteli alakja látható. Itt a mozgatható 12 hőérzékelő és a beállítási helyzetet érzékelő 14 érzékelő elem egyetlen szerkezeti egységet képez, és a 12 hőérzékelő helyzetéi a 13 végrehajtó elem biztosítja. A 13 végrehajtó elem 24 mikroprocesszorral vezérelhető, amely a mozgatható 12 hőérzékelő különböző helyzeteiben jelentkező hőfokarányos villamosjelet a 7, 9, illetve 25 szabályzó egységekhez, illetve a 10 mérőegységekhez juttatja, a 12 hőérzékelő egyes beállítási helyzeteinek megfelelő program szerint. A kísérletek bebizonyították, hogy egyetlen 24 mikroprocesszorral elvileg minden szükséges helyzetbeállítás és jelkicsatolási művelet elvégezhető és további előnyt jelent, hogy a 3 ill. 12 hőérzékélő beállítási helyzeteit, valamint a mérési időpontokat mindenkor az adott hőkezelő berendezés és a találmány szerinti kiegészítő adapter szerkezeti kialakításának megfelelően lehet programozni. így a 24 mikroprocesszor külön modulként gyártható és összeépítés nélkül is, önálló szerkezeti egységként bemérhető. Ez egyben azt is biztosítja, hogy mind a 24 mikroprocesszor, mind a hozzá kapcsolható egységek cserélhetőek legyenek, illetve különböző berendezésekben különböző összeállításban felhasználhatók legyenek. A találmány szerinti berendezés 6. ábrán látható kiviteli alakja például egy olyan megoldást szemléltet, amely három 7, 9 és 25 szabályzó egységet tartalmaz. A hőkezelő berendezés két 1 la és 11 b fűtőzónás hőkezelő teret tartalmaz. Ezeket az ábrán szaggatott vonallal jelöltük. A Ha fűtőzóna 8a fűtőelemekkel, a I lb fütőzóna pedig 8b fűtőelemekkel van ellátva. A bemutatott változatnál az I mintatartó közepén lévő 3a hőérzékélő egy lincarizáló 25 szabályozóra van visszacsatolva, és ez a 8b fűtőelemek segítségével a 3b hőérzékélő érzékelési pontjánál klimnx 2 referenciafeszültségnek megfelelő hőfokot állít be mindaddig, amíg erre lehetőség van a 11a és llb fütőzónák, illetve az I mintatartó, valamint a 3a, 3b és 3c hőérzékelők helyzetéből adódóan. A 3a hőérzékélő ennél a megoldásnál is 9 szabályzó egységhez van csatlakoztatva, a 9 szabályzó egység pedig a 4 mozgató egyseget vezérli. A 6. ábrán bemutatott kiviteli alak különösen jót használható az 1 mintatartó X irányú hőmérséklet el oszlásának linearizálásához, ha az ! mintata'tó viszonylag hosszú és nagy felületű. Ha ugyanis a I lb 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
