本发明涉及碳氮化钛的生产设备领域，具体来讲，涉及一种碳管炉测温装置、快速更换玻片机构、控温装置及方法。
背景技术：
1、碳氮化钛的生产过程中，为得到品质优良的产品，烧结工序环节的工艺控制最为重要，烧结工序中最重要的工艺参数是控制温度的精确性和稳定性，是关系到产品品质的重要关键因素。通常的碳氮化钛批量性生产都是选用石墨碳管炉进行烧结的，其优点是能连续性生产，批量大、成本低。由于二氧化钛碳热还原法生产碳氮化钛要求的温度高，基本都在1800℃～1900℃，测温方式一般选用红外线测温，例如公开号为“cn107830733a”的中国专利文件“一种碳管炉”中公开了一种碳管炉的测温装置，包括测温碳管、碳管安装座、散热部件、球阀、观孔座和红外测温仪，其中观孔座中设置有透镜，红外测温仪通过透镜实时感应测温碳管所插接的炉芯的温度，进而测量窑炉内部的温度。但在测温装置工作一段时间后，测温碳管内产生的烟气会粘接在透镜的内表面上进而影响红外测温仪的测温，在该结构中，观孔座的端部设置有沉孔，沉孔的底面设置有密封圈，透镜通过开设有通孔的端盖紧压在沉孔内，这样可以通过人工操作手动将透镜从观孔座中拆卸下来进行维护和更换，但手动更换的方式降低了测温装置的工作效率，而且在更换过程中需要短暂停炉，使炉内温度大幅度的波动，影响工作温度的稳定性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种碳管炉测温装置、快速更换玻片机构、控温装置及方法，碳管炉测温装置中应用了快速更换玻片机构，可以实现玻片的自动快捷更换，解决了由于手动拆卸装置更换玻片带来的停炉、耗时、测温误差大等技术问题，控温装置及方法可实现对碳管炉内的温度进行精确调校，解决了炉内温度波动大导致影响产品质量的技术问题。
2、为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种碳管炉测温装置，包括间接测温单元，间接测温单元包括：测温管，测温管包括封闭端和开口端，封闭端被配置为能够与碳管炉的炉管外壁贴合；测温机构，用于测量所述测温管的封闭端处的温度；以及玻片夹持机构，玻片夹持机构设置在测温管的开口端与测温机构之间并能够与测温管和测温机构连通，包括：限位组件，限位组件包括限位筒，限位筒包括与测温管相连的直筒段和从直筒段的一端沿径向向外突出的挡板；和夹持组件，夹持组件包括固定夹板、移动夹板、导杆和弹性件，其中，固定夹板连接至测温管，移动夹板套设在直筒段的另一端上并能够沿直筒段的轴线方向移动；导杆的一端与移动夹板固定连接，另一端能够贯穿挡板；弹性件套设在导杆上；固定夹板和移动夹板之间形成夹持副能够将玻片夹持在中间。
3、可选择地，所述限位组件还可包括相对设置的一对侧板，所述移动夹板、导杆和弹性件位于侧板之间，侧板的两端分别与所述固定夹板和挡板固定连接，侧板上分别开设有相对的一对限位孔，所述夹持组件还包括固定连接在所述移动夹板两侧的扳手，扳手穿过限位孔伸出至侧板外并被配置为能够在限位孔内带动所述移动夹板沿轴向移动；所述固定夹板的下端可形成有托持部，托持部被配置为能够托住从所述夹持组件中落下的玻片。
4、可选择地，所述间接测温单元还可包括连接管，连接管设置在所述测温管和玻片夹持机构之间，连接管的一端与所述测温管的开口端固定连接，另一端与所述固定夹板固定连接，连接管能够与所述测温管和所述玻片夹持机构连通。
5、可选择地，所述间接测温单元还可包括冷水套管，冷水套管套设在所述连接管上，冷水套管相对的侧壁上分别开设有进水口和出水口，冷水套管被配置为能够在其中输入冷水以冷却所述连接管。
6、可选择地，所述连接管相对的侧壁上可开设有相对的一对氮气吹扫孔，氮气吹扫孔被配置为能够将氮气输入至连接管中并把烟气和水分带出所述连接管。
7、可选择地，所述测温机构可包括第一红外测温仪和测温仪套管，测温仪套管的一端与所述挡板固定连接并能够与所述快速更换玻片机构连通，第一红外测温仪从测温仪套管的另一端伸入至测温仪套管中并与测温仪套管固定连接，所述测温机构被配置为能够将第一红外测温仪对准所述夹持组件中的玻片以及所述测温管的封闭端。
8、可选择地，所述测温装置还可包括直接测温单元，直接测温单元包括第二红外测温仪和测温块，测温块设置在所述碳管炉内的石墨舟上，测温块能够随石墨舟在碳管炉中的移动到达碳管炉的中心位置，直接测温单元被配置为能够将第二红外测温仪对准测温块以测量测温块的温度。
9、本发明的另一方面提供了一种快速更换玻片机构，包括限位组件，限位组件包括限位筒，限位筒包括与测温管相连的直筒段和从直筒段的一端沿径向向外突出的挡板；和夹持组件，夹持组件包括固定夹板、移动夹板、导杆和弹性件，其中，固定夹板连接至测温管，移动夹板套设在直筒段的另一端上并能够沿直筒段的轴线方向移动；导杆的一端与移动夹板固定连接，另一端能够贯穿挡板；弹性件套设在导杆上；固定夹板和移动夹板之间形成夹持副能够将玻片夹持在中间。
10、本发明的又一方面提供了一种碳管炉控温装置，包括如上所述的碳管炉测温装置和温控仪，温控仪与所述碳管炉测温装置连接，温控仪能够根据所述碳管炉测温装置测量的温度对碳管炉内的温度进行调校。
11、本发明的再一方面提供了一种碳管炉控温方法，采用如上所述的碳管炉控温装置来控制碳管炉内温度，所述控温方法包括：分别用所述间接测温单元和直接测温单元对碳管炉的温度进行测量，所述温控仪以所述间接测温单元和直接测温单元测得的温度值为依据对炉内温度进行精确调校，将炉内温度的变化值控制在设定温度±3℃之内。
12、与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：
13、1、本发明的制备碳氮化钛的精确测温装置采用了快速更换玻片机构，实现了碳氮化钛的生产过程中在更换玻片的情况下依然能够实时精确测温，保证了生产过程的连续性，提高了碳氮化钛的生产制备效率。
14、2、在实际生产过程中，每天经多次炉内实际温度测试和调校温度，可以把炉内温度的变化值降低到1850±3℃以内，以实现较高精度的温度控制，并且防止了长期开炉过程中，温度爬升带来的安全隐患和产品质量下降。
1.一种碳管炉测温装置，其特征在于，所述测温装置包括间接测温单元，间接测温单元包括：
2.根据权利要求1所述的碳管炉测温装置，其特征在于，所述限位组件还包括相对设置的一对侧板，所述移动夹板、导杆和弹性件位于侧板之间，侧板的两端分别与所述固定夹板和挡板固定连接，侧板上分别开设有相对的一对限位孔，所述夹持组件还包括固定连接在所述移动夹板两侧的扳手，扳手穿过限位孔伸出至侧板外并被配置为能够在限位孔内带动所述移动夹板沿轴向移动；
3.根据权利要求1所述的碳管炉测温装置，其特征在于，所述间接测温单元还包括连接管，连接管设置在所述测温管和玻片夹持机构之间，连接管的一端与所述测温管的开口端固定连接，另一端与所述固定夹板固定连接，连接管能够与所述测温管和所述玻片夹持机构连通。
4.根据权利要求3所述的碳管炉测温装置，其特征在于，所述间接测温单元还包括冷水套管，冷水套管套设在所述连接管上，冷水套管相对的侧壁上分别开设有进水口和出水口，冷水套管被配置为能够在其中输入冷水以冷却所述连接管。
5.根据权利要求3所述的碳管炉测温装置，其特征在于，所述连接管相对的侧壁上开设有相对的一对氮气吹扫孔，氮气吹扫孔被配置为能够将氮气输入至连接管中并把烟气和水分带出所述连接管。
6.根据权利要求1所述的碳管炉测温装置，其特征在于，所述测温机构包括第一红外测温仪和测温仪套管，测温仪套管的一端与所述挡板固定连接并能够与所述快速更换玻片机构连通，第一红外测温仪从测温仪套管的另一端伸入至测温仪套管中并与测温仪套管固定连接，所述测温机构被配置为能够将第一红外测温仪对准所述夹持组件中的玻片以及所述测温管的封闭端。
7.根据权利要求1所述的碳管炉测温装置，其特征在于，所述测温装置还包括直接测温单元，直接测温单元包括第二红外测温仪和测温块，测温块设置在所述碳管炉内的石墨舟上，测温块能够随石墨舟在碳管炉中的移动到达碳管炉的中心位置，直接测温单元被配置为能够将第二红外测温仪对准测温块以测量测温块的温度。
8.一种快速更换玻片机构，其特征在于，所述快速更换玻片机构包括：
9.一种碳管炉控温装置，其特征在于，所述控温装置包括权利要求1至7中任意一项所述的碳管炉测温装置和温控仪，温控仪与所述碳管炉测温装置连接，温控仪能够根据所述碳管炉测温装置测量的温度对碳管炉内的温度进行调校。
10.一种碳管炉控温方法，其特征在于，所述控温方法采用权利要求9所述的碳管炉控温装置来控制碳管炉内温度，所述控温方法包括：分别用所述间接测温单元和直接测温单元对碳管炉的温度进行测量，所述温控仪以所述间接测温单元和直接测温单元测得的温度值为依据对炉内温度进行精确调校，将炉内温度的变化值控制在设定温度±3℃之内。
