与大多数其他热处理工艺相比，控制感应淬火工艺是一项要求很高的应用。第一个也是最重要的要求是以可靠和可重复的方式精确控制传递到零件的能量，并将该能量传递到零件内的精确位置，以确保热处理模式符合规范。感应淬火的挑战在于时间要素以秒和几分之一秒为单位测量，功率密度以每平方英寸 10 千瓦的单位测量。在某些情况下，零件的表面温度以高达 2,200° 的速率升高C/s (4,000°F/s) 或更高，温度精度通常优于 2%。在快速扫描操作中会以该速率升高温度，例如 10.16 厘米/秒（4 英寸/秒）扫描速率为 2。
同样重要的是精确控制淬火剂，以所需的速率冷却零件以获得所需的金相组织。此外，这种过程控制必须在嘈杂的电磁环境中实施，通常与复杂和快速的机器控制功能以及独立的过程和零件监控系统相一致，以确保产品质量。这使得感应淬火过程的控制成为最具挑战性的工业控制应用之一。
有效的质量控制/质量保证系统对于现代热处理实践至关重要。有效控制计划的要素包括：
①一个独立的质量保证部门；
②反映客户需求的质量标准；
③涵盖热处理过程所有阶段的书面程序，从原型验证到装运检验批准开始；
④过程控制文件；
⑤通过热处理保持零件标识的方法和保存书面检查记录；
⑥检验程序包括频率抽样、不合格产品的识别和隔离程序；
⑦测试设备校准时间表；
⑧记录保留的时间表和程序；
⑨确定所需的培训并实施培训计划；
⑩文件控制系统，包括审查和分发；
⑪定期审计。
控制设计的所有元素都至关重要——从正确、可靠和安全地控制过程所需的梯形逻辑方法，到具有正确接地和电源线与控制线分离的机器布线，低信号电平布线从更高的信号电平，以及伺服控制与所有其他信号的隔离。
控制设计者还必须考虑最终设备安装中将存在的制造程序和环境。如果机器要安装在只有一两个操作员负责机器并了解过程和机器的特性的加工车间环境中，则控制设计可以比将其安装在一个简单的环境中。机器将由多个基本不熟悉操作和控制的操作员操作的主要生产环境。该系统必须是“万无一失的”。
另一个考虑因素是机器是否将安装在不熟悉感应淬火工艺的设施中。许多操作员会认识到增加功率水平会增加外壳深度，但他们可能没有意识到可能由机器功能变化引起的同样相似的加热时间变化会对过程产生相同或相似的影响。目标是控制能量，即功率和时间的积分，无论是静态应用的热运行时间还是扫描应用中扫描速度的变化。
使用独立监控系统进行过程监控在许多应用中都很常见，尤其是在汽车行业。首选的监控方法应该尽可能靠近最终过程。例如，来自线圈端子的电压和电流反馈可以馈送到特征监测系统和积分电路，以产生与线圈能量成正比的信号。在线圈处进行监控可消除电源电路变量，例如松动的螺栓和恶化的负载匹配组件，例如电容器和变压器。它也容易出现次要变量。用于高频应用的集成电路通常对积分电路元件的温度变化很敏感，并且可能在工艺过程中发生漂移，从而导致与工艺无关的变化。尽管许多供应商已经解决了这些问题，但大多数供应商已迁移到线圈伏特平方作为测量负载的能量。这大大减少了变量，成本更低，并且更不容易出错。
过程监控是必要的质量要求，但许多客户忽略的是过程监控器的诊断贡献。如果每个周期的数据都被记录和存储，最好是能量和签名，它就会成为诊断过程变化或在热处理设备下游观察到不合规格零件时检查原因的强大工具。如果数据可用，则可以在事后分析过程变异。在这方面，优选数据是来自每个周期的签名。很少有操作拥有熟练的人员或坚持使用签名监控作为质量接受-拒绝参数。然而，作为一种诊断工具，它非常强大，使用它的人发现它大大降低了破坏性测试的成本。
用于热处理离散汽车、卡车或非公路零件的控制模式通常为开环模式（无反馈回路），在扫描仪上设置为功率水平和扫描速率，或在静态应用的驻留模式下设置作为功率水平和加热时间。然后，开环控制取决于闭环控制的电源（反馈到设定点），以确保所请求的功率水平是所提供的功率水平。常用模式是恒压、恒功率或恒流的闭环控制。
控制设计的基本要素是安全性、过程控制、过程验证、机器控制、生产力、可重复性和易于设置。
对更常见的感应硬化剂类型的控制包括：
①扫描仪系统：扫描仪广泛用于感应加热。扫描仪用途广泛，可用于垂直或水平应用。典型的扫描仪是伺服或计算机数控 (CNC)，可实现精确的位置、速度、功率、旋转和淬火控制。
②提升和旋转系统：这些系统可以是简单的单位置机构，允许带外加载的零件被加热，无论是提升还是下降到线圈中。淬火可以在线圈内或线圈外进行。
③静态加热系统：静态加热机不提供零件移动。该部件放置在感应线圈中或附近。零件在原地加热和淬火。
过程监控要求
系统要求随不同的感应过程和要求而变化
举例来说，如果所有工艺参数都得到准确监控，那么破坏性测试就可以大大减少。在线检测仍然存在误报故障的问题，对于汽车安全部件等要求无缺陷的项目，仍然建议进行一些破坏性测试。这种监控包含了之前讨论过的所有项目。
在感应加热中影响冶金的关键因素是转移到零件的功率量、功率转移的时间长度、施加的淬火量、淬火持续时间以及加热结束到淬火开始之间的时间. 功率的变化将产生具有浅表壳、深表壳等的部件。淬火的变化将产生具有不同硬度读数的零件。如果可以准确地控制和监测这些变量，则可以减少或消除对破坏性测试的需求。这些因素，连同对材料淬透性和结构、淬火浓度和温度的正常严格控制，将产生对过程的全面控制。
可编程逻辑控制器
在过去的几十年中，可编程逻辑控制器 (PLC) 取得了巨大的发展。早期版本允许非常简单的编程，基本上取代了继电器。梯形逻辑主要限于常开或常闭触点和输出。这模仿了继电器的操作，梯形逻辑类似于继电器接线图，使技术人员更容易适应。随着 PLC 计算机技术的进步，PLC 也随之进步，从非常基本的单元到非常复杂的单元。随着数学函数在 PLC 中可用以及硬件的进步，PLC 在机器控制和监控方面变得更加高效。现在，设计人员不再只是能够监控开关状态或仅控制开关状态，而是拥有一系列可能性。
以上是关于感应加热的过程控制、监测和质量保证细节的介绍。更多关于感应加热的相关技术知识，请咨询青岛海越机电--中频高频电磁感应加热设备制造商。
