人造金剛石加熱調(diào)功裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加工設(shè)備的加熱控制裝置，具體涉及一種人造金剛石加熱調(diào)功裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金剛石是一種由碳元素組成的礦物質(zhì)，是目前世界上公認最為堅硬的物質(zhì)，并在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。人造金剛石在制備過程中利用超高壓高溫技術(shù)，使石墨等原料從固態(tài)或熔融態(tài)直接轉(zhuǎn)變成金剛石。而在合成制備過程，需要實時控制壓機的壓力和溫度，因此，溫度控制的精度和穩(wěn)定性，最終決定了金剛石品質(zhì)的好壞。由于石墨在制備過程中處于密閉高壓腔內(nèi)，溫度的測量十分困難，對于溫度的控制常轉(zhuǎn)變?yōu)閷﹄妷夯蚴枪β实目刂啤?br>[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，對人造金剛石合成的溫度控制，主要是通過控制經(jīng)過石墨的電壓電流。雖然對電壓、電流或電功率的控制技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但這些控制都只能通過電壓、電流的檢測反饋來間接控制金剛石的溫度，這樣控制的溫度不精準(zhǔn)，不能實時掌握腔體內(nèi)的金剛石的合成溫度，不易制得高品質(zhì)的人造金剛石。
[0004]另外，用于制造人造金剛石的傳統(tǒng)壓機加熱調(diào)功器通常只設(shè)有一臺加熱調(diào)功器，對于加熱數(shù)據(jù)的讀取觀察通常是將觸摸顯示屏與PLC的ADC模塊相連進行，不能實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，且在一個監(jiān)控室內(nèi)不能同時監(jiān)控多臺加熱調(diào)功器，這樣人造金剛石加熱調(diào)功器的功能較單一，智能化遠程監(jiān)控功能較欠缺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種人造金剛石加熱調(diào)功裝置，它既可以直接檢測人造金剛石合成過程的溫度，也可以遠程監(jiān)控人造金剛石的合成溫度情況，溫度信息采集快捷、工作靈敏而穩(wěn)定。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]人造金剛石加熱調(diào)功裝置，包括控制系統(tǒng)、一臺監(jiān)控主機和至少一臺加熱調(diào)功器，每臺加熱調(diào)功器通過通信模塊與監(jiān)控主機連接；所述控制系統(tǒng)包括處理器和連接于處理器的輸入端的按鍵模塊、溫度測量模塊，所述處理器的輸出端連接有調(diào)壓器和報警器，其中
[0008]所述按鍵模塊用于輸入各加熱調(diào)功器的電壓預(yù)設(shè)值、電流預(yù)設(shè)值、電功率預(yù)設(shè)值，以及人造金剛石合成過程的溫度預(yù)設(shè)值；
[0009]所述溫度測量模塊用于測量各人造金剛石在合成過程的溫度，并發(fā)送給處理器；
[0010]所述處理器用于接收溫度測量模塊發(fā)來的溫度測量值，并將該溫度測量值與溫度預(yù)設(shè)值進行比較處理后，控制調(diào)壓器調(diào)節(jié)各加熱調(diào)功器的電壓值和/或電流值；
[0011]所述監(jiān)控主機用于接收處理器發(fā)來的溫度測量值，并顯示在與監(jiān)控主機相連接的顯示屏上，遠程監(jiān)控各加熱調(diào)功器的工作是否正常。
[0012]上述方案中，所述處理器可以采用型號為STM32F4或型號為STM32F7的系列芯片。
[0013]上述方案中，所述處理器的輸入端上還連接有一電能測量模塊，用于測量各加熱調(diào)功器工作時的電壓值和電流值，并實時反饋給處理器。
[0014]上述方案中，所述電能測量模塊包括ADC芯片及連接于ADC芯片的輸入端的霍爾電壓傳感器和霍爾電流傳感器，ADC芯片的輸出端與處理器連接。
[0015]上述方案中，所述通信模塊包括安裝于監(jiān)控主機上的接收器和與接收器相配合使用、且與接收器信號連接的發(fā)射器，所述發(fā)射器主要由安裝于各加熱調(diào)功器上的網(wǎng)絡(luò)單元組成。
[0016]上述方案中，所述接收器采用的是型號為DE-311的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器或型號為Cn2500系列串口的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，所述網(wǎng)絡(luò)單元為RS-485數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
[0017]上述方案中，所述溫度測量模塊主要由熱電偶和與熱電偶連接的放大器組成，所述放大器與處理器連接。
[0018]上述方案中，為了擴大控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲容量，所述處理器上還連接有一寄存器，用于存儲各測量數(shù)值。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
[0020]1)本發(fā)明通過設(shè)置的溫度測量模塊采集人造金剛石合成過程的溫度，并發(fā)送給處理器:當(dāng)溫度過高或過低時，發(fā)出報警信號、并通過調(diào)壓器來調(diào)節(jié)加熱調(diào)功器的電流值和/或電壓值，同時通過電能測量模塊實時采集加熱調(diào)功器工作時的電流值和/或電壓值、并反饋給處理器，以確保調(diào)壓器是否將電流值和/或電壓值調(diào)節(jié)至安全數(shù)值范圍，這樣人造金剛石的加工的控制參數(shù)更加精確，安全系數(shù)高，有利于提升人造金剛石的品質(zhì)；
[0021]2)通過設(shè)置的通信模塊和監(jiān)控主機，不僅能夠遠程查看人造金剛石的合成溫度，還能夠同時管理多臺加熱調(diào)功器的工作，突破了距離的限制，有利于系統(tǒng)智能化管理，降低人工成本；
[0022]3)能直觀地將實時的測量值顯示在顯示屏上，本發(fā)明也可以通過切換模式后，采用設(shè)置的電能測量模塊采集各加熱調(diào)功器的電壓值和/或電流值，然后發(fā)送給處理器，處理器經(jīng)過比較處理后，控制調(diào)壓器的工作，以達到間接調(diào)節(jié)溫度的目的，多功能調(diào)節(jié)作用。
【附圖說明】
[0023]圖1為本人造金剛石加熱調(diào)功裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖2為所述控制系統(tǒng)的組成框圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，人造金剛石加熱調(diào)功裝置，包括控制系統(tǒng)、一臺監(jiān)控主機和至少一臺加熱調(diào)功器，本實施例具體為1至N臺加熱調(diào)功器，其中N為正整數(shù)。每臺加熱調(diào)功器通過通信模塊與監(jiān)控主機連接。本實施例中，所述通信模塊包括安裝于監(jiān)控主機上的接收器和與接收器相配合使用、且與接收器信號連接的發(fā)射器，所述發(fā)射器主要由安裝于各加熱調(diào)功器上的網(wǎng)絡(luò)單元組成。本實施例中，監(jiān)控主機與各加熱調(diào)功器的數(shù)據(jù)連接是通過以太網(wǎng)來實現(xiàn)，當(dāng)然還可以選擇其他無線連接的方式。所述接收器具體是采用型號為DE-311的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器或型號為Cn2500系列串口的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，所述網(wǎng)絡(luò)單元為RS-485數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，安裝在各加熱調(diào)功器上。
[0026]如圖2所示，所述控制系統(tǒng)包括處理器和連接于處理器的輸入端的按鍵模塊、溫度測量模塊、電能控制模塊，還包括與處理器相連接、用于存儲測量數(shù)據(jù)的寄存器。還可以在處理器上設(shè)置一 LED燈，用于顯示當(dāng)前機器的工作狀態(tài)。當(dāng)然該控制系統(tǒng)還設(shè)有用于提供工作電源的電源模塊。本實施例中，所述處理器具體采用型號為STM32F4或型號為STM32F7的系列芯片，該種芯片的內(nèi)部集成有太網(wǎng)控制器ENC28J60，當(dāng)然處理器還可以選用其他型號具有以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的。因此監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)接收、發(fā)送實際上是通過處理器與通信模塊的連接而實現(xiàn)。在處理器的輸出端連接有調(diào)壓器和報警器，其中
[0027]所述按鍵模塊用于輸入各加熱調(diào)功器的電壓預(yù)設(shè)值、電流預(yù)設(shè)值、電功率預(yù)設(shè)值，以及人造金剛石合成過程的溫度預(yù)設(shè)值；當(dāng)需要開、停機時也可以通過按鍵模塊進行操作。
[0028]所述電能測量模塊用于測量各加熱調(diào)功器工作時的電壓值和電流值，并實時反饋給處理器。該電能測量模塊包括ADC芯片及連