案例分享：羅氏線圈在高頻感應(yīng)加熱設(shè)備中的應(yīng)用

在精密機(jī)械加工車間里，高頻感應(yīng)加熱設(shè)備正忙著對汽車變速箱齒輪進(jìn)行淬火處理。這種直徑 80mm 的 20CrMnTi 合金齒輪，需要在 850℃±5℃的溫度區(qū)間保持 30 秒，才能獲得符合要求的表面硬度（58-62HRC）。但設(shè)備運(yùn)行時(shí)，加熱線圈的電流波動會直接影響溫度穩(wěn)定性—— 這正是某汽車零部件廠商曾面臨的棘手問題。

高頻感應(yīng)加熱的測量痛點(diǎn)

該廠商使用的 150kW 高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，工作頻率穩(wěn)定在 35kHz，但加熱電流常出現(xiàn) 5%-8% 的瞬時(shí)波動。傳統(tǒng)電磁式電流互感器在測量時(shí)，不僅存在 1.2% 的固有誤差，還會因高頻磁場干擾產(chǎn)生額外 0.8% 的偏差，導(dǎo)致溫控系統(tǒng)接收的反饋信號失真。

最直接的后果是：齒輪淬火后硬度標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到 3.5HRC，超出客戶要求的 2HRC 上限，每月產(chǎn)生約 300 件不合格品，返工成本高達(dá)數(shù)10萬元。更麻煩的是，互感器的磁飽和特性無法捕捉設(shè)備啟動時(shí)的 10kA 沖擊電流，多次因過流保護(hù)誤觸發(fā)導(dǎo)致生產(chǎn)線停機(jī)。

PK-CWT/30 羅氏線圈的解決方案

技術(shù)團(tuán)隊(duì)之前曾使用過PEM的羅氏線圈產(chǎn)品，但是目前該品的貨期長達(dá)8-12周，難以滿足客戶迫切的測試需求。最后在我們銷售人員的推薦下，試用了我們新發(fā)布的PK-CWT系列羅氏線圈，經(jīng)過測試對比，最終選用普科科技 PK-CWT/30 羅氏線圈替代傳統(tǒng)互感器。這款線圈的 0.1Hz-16MHz 帶寬完美覆蓋設(shè)備的 35kHz 工作頻率，12kA 額定電流和 40kA 峰值耐受能力，既能精準(zhǔn)測量穩(wěn)定工作時(shí)的 6-8kA 電流，又能完整捕捉啟動沖擊電流。

在實(shí)際安裝中，線圈采用開口式結(jié)構(gòu)，無需拆卸設(shè)備電纜即可完成安裝，整個(gè)更換過程僅用 45 分鐘。其特殊的雙絞線屏蔽設(shè)計(jì)，將周圍電磁干擾導(dǎo)致的測量誤差控制在 0.3% 以內(nèi)，配合專用積分器輸出的 1mV/A 標(biāo)準(zhǔn)信號，直接接入原有溫控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫對接。

應(yīng)用后的實(shí)際改善效果

啟用新測量方案的第一個(gè)月，生產(chǎn)數(shù)據(jù)就出現(xiàn)明顯變化：

1.電流測量誤差從 2% 降至 0.5% 以內(nèi)，齒輪淬火溫度波動范圍縮小到 ±3℃；

2.硬度標(biāo)準(zhǔn)差降至 1.8HRC，不合格品數(shù)量減少至每月 42 件，返工成本降低 85%；

3.沖擊電流捕捉準(zhǔn)確率提升至 90%，過流保護(hù)誤觸發(fā)次數(shù)從每月 12 次降至 2 次；

4.設(shè)備調(diào)試時(shí)間縮短 40%，技術(shù)員無需反復(fù)校準(zhǔn)電流參數(shù)。

在后續(xù)的軸承內(nèi)圈加熱工序（工作頻率 28kHz）中，該線圈同樣表現(xiàn)穩(wěn)定。其 0.5%/ms 的衰減特性，能夠精準(zhǔn)記錄加熱階段 0.8 秒內(nèi)的電流爬升曲線，為工藝人員優(yōu)化加熱功率曲線提供了可靠數(shù)據(jù)支持。

工業(yè)場景的適配價(jià)值

對于高頻感應(yīng)加熱這類對電流動態(tài)特性敏感的應(yīng)用場景，PK-CWT/30 羅氏線圈的優(yōu)勢尤為突出：

1.非接觸測量避免了傳統(tǒng)互感器的負(fù)載效應(yīng)，不會影響原電路特性；

2.16MHz 高頻響應(yīng)能力可覆蓋絕大多數(shù)工業(yè)感應(yīng)加熱設(shè)備的工作頻段；

3.1% 的典型精度完全滿足 ISO 9001 對過程參數(shù)測量的要求。

目前，該廠商已在 6 條生產(chǎn)線上全面部署 PK-CWT 系列羅氏線圈，年節(jié)約質(zhì)量成本超 100 萬元。這也印證了在高頻、大電流、強(qiáng)干擾的工業(yè)環(huán)境中，選擇合適的電流測量工具對生產(chǎn)效益的提升作用。

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