专利名称：可变温场聚合炉装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于高分子材料聚合反应的可变温场聚合炉装置，更具体的涉及一种具有较高温度控制精度的，温场的形状和变化可以程序控制的，用于对反应温度有较特殊要求的聚合反应的实验装置。
有些高分子材料聚合反应对温场有特殊要求，比如要求均匀温场，以免温场不均匀引起高分子材料内部分子量不均匀，影响材料的性能；有些反应工艺要求温场随时间变化；有些反应要求温场有特殊形状。目前有用将模具放在反应炉管内，反应炉管浸于油浴中，控制油浴温度以获得高分子反应的均匀温场的方法。这种方法控制精度不高，温场不够均匀，对温度的变化响应慢，无法获得特殊形状的温场。
本实用新型装置的目的是为对温场的形状，变化，温度精度有特殊要求的高分子材料聚合反应提供特定温场的反应装置。
本实用新型可变温场聚合炉装置包括炉体和控制系统。炉体包括炉壳、保温层、热电偶、夹套、炉丝、炉管。控制系统分硬件和软件部分。通过将多组加热电阻丝直接缠绕在反应炉管外，无加热介质，对温度的调节快，利用计算机对温度进行PID调节，控制精度高，可实现多种温场和温场的变化。
下面将结合相应附图对本实用新型进行详细描述。
图1为本实用新型的可变温场聚合炉装置的示意图；图2为本实用新型的可变温场聚合炉的总体构成示意图；图3为可变温场聚合炉控制软件的工作流程图。
一.炉体炉体的说明参见附图一1.炉壳1为圆筒状，长1000mm，外径120mm，采用铝合金材料。
2.炉壳内填充硅酸铝保温材料2。
3.炉管3为不锈钢材料，长1000mm，内径44mm，壁厚2.5mm，炉管外壁有螺纹，用于缠绕炉丝。
4.炉丝4为铁铬铝丝，直径0.7mm，炉丝外套绝缘管，一起缠绕于炉管外壁的螺纹上。
5.夹套5包裹于炉管外，用于固定和保护外加热丝和热电偶。夹套上钻有小孔，小孔用于放置热电偶进行温度测量。
6.热电偶6为K系列镍硅—镍铝电偶，放置于夹套的小孔中。
二.控制系统(功率分配及温度采集系统)1.硬件部分采用标准的工业控制机。控制系统的硬件构成参见附图二。包括微处理器芯片(CPU)、动态存储器(ROM)、硬盘、12位以上模数转换器以及放大器等构成的控制单元和由固态继电器构成的执行单元两部分。电源经固态继电器与各组炉丝相连，从控制单元发出控制信号，控制执行单元固态继电器的开关。
2.软件部分把各组炉丝的导通按周期进行，以实现对温场的控制。软件的流程图参见附图三。根据高分子材料制备要求的温场，升降温速率及保温时间等，对炉管内在各时刻(即各加热周期)的温度分布进行计算设定，把采集的炉管内各时刻的温度分布与该时刻的设定值进行比较，通过多点邻里相关的数值PID技术，决定实验中每一时刻每一个固态继电器导通与否及导通时间，实现高分子材料制备要求的温场及其变化。
三.工作流程使用根据本发明的上述可变温场聚合炉装置的工作流程如下所述。
1.准备1.1将注入单体的棒状模具，由聚合炉上方的进口吊入炉管1内。
2.2运行控制软件，在输入界面的提示下输入八组炉丝的设定温度，反应时间。
2.装置自动调节过程2.1热电偶6采集炉壁温度。
2.2控制系统将采集到的温度值同设定值进行比较，计算出每组炉丝分配的加热时间。
2.3固态继电器依次按所分配的导通时间打开，炉丝4进行加热。
2.4重复步骤2.1、2.2温场按预先设定进行调节。
权利要求1.一种可变温场聚合炉装置，其特征在于整个装置由炉体和控制系统组成。
2.根据权利要求1所述的可变温场聚合炉装置，其特征在于其中的炉体包括炉壳、保温层、热电偶、夹套、炉丝、炉管，炉壳为圆筒状，长1000mm，外径120mm，采用铝合金材料。
3.根据权利要求1所述的可变温场聚合炉装置，其特征在于控制系统的硬件部分由包括微处理器芯片(CPU)、动态存储器(ROM)、硬盘、12位以上模数转换器以及放大器等构成的控制单元和由固态继电器构成的执行单元两部分构成。
专利摘要一种可变温场聚合炉装置,整个装置由炉体和控制系统组成。其中的炉体包括炉壳、保温层、热电偶、夹套、炉丝、炉管,炉壳为圆筒状,长1000mm,外径120mm,采用铝合金材料。控制系统的硬件部分由包括微处理器芯片(CPU)、动态存储器(ROM)、硬盘、12位以上模数转换器以及放大器等构成的控制单元和由固态继电器构成的执行单元两部分构成。控制系统包含软件部分,软件部分把各组炉丝的导通按周期进行,以实现对温场的控制。
文档编号B01J19/00GK2497864SQ0122665
公开日2002年7月3日 申请日期2001年6月15日 优先权日2001年6月15日
发明者翟永亮, 李超荣, 董涛, 葛培文, 甄珍 申请人:中国科学院物理研究所