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电工线路解析(四)
日期:2013-7-4 13:54:20人气:  标签:温控表 热电偶 补偿导线 DMC系列微电脑控制温控器

电工线路解析(四)

控制电路中加入温控表,对加热管温度进行监控。当温度达到温控表设定值,中断电路加热,温度自然冷却待温度降低后再接通电源进行加热。

 

温控仪表,测试元件为热电偶进行温度测试。根据热电偶不同,选择不同,选择中要考虑被测温度范围、所需响应时间、连接点类型、热电偶或护套材料的抗化学腐蚀能力、抗磨损或抗振动能力、安装及限制要求等。

其中对测温要求高的环境,温度补偿需要考虑。由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时), 外形如下图

在实际使用中,如果测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。注意热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度差不能超过100

 

现在使用的温控表多为微电脑控制控制器,基本原理都差不多。我们如下介绍一种温控器。

DMC系列微电脑控制温控器,基本的原理有如下几种

*采用PID模糊控制技术

*用先进的数码技术通过PvarIvarDvar三方面的结合调整

*形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题

在使用温控器的过程中,往往碰到惯性温度误差的问题,苦于无法解决,依靠手工调压来控制温度。采用了PID模糊控制技术,较好地解决了惯性温度误差的问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主,两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时,通常达到1000℃以上,所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械,其控制温度多在0-400℃之间,所以,传统的温控器进行温度控制期间,当被加热器件温度升高至设定温度时,温控器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃,发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热,即使温控器发出信号停止加热,被加热器件的温度还往往继续上升几度,然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时,温控器又开始发出加热的信号,开始加热,但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候,这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定(例如发热棒、发热圈表面的厚薄,及其与被加热器件接触的面积等等)。通常开始重新加热时,温度继续下降几度。所以,传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象,但这不是控温器本身的问题,而是整个热系统的结构性问题,使控温产生一种惯性温度误差。

要解决这个问题,采用PID模糊控制技术,是明智的选择。PID模糊控制,是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案,用先进的数码技术通过PvarIvarDvar三方面的结合调整,形成一个模糊控制,来解决惯性温度误差问题。

 

如下图,针对温控仪器,在控电路中增加延时开启加热功能,完善温度控制

 

通过热电偶对测量物体进行测试,当温度较低时,开启加热管进行加热。当温度升高的时,加热管电源断开,停止加热。保持温度。在实际应用中一定要考虑加热介质,水温提高是上升慢,降温也慢,对于金属,升温快,降温也快。但是热电偶的检测需要一定的延时。这样在加热的精准度控制方面要考虑清楚,对于不精确控制,水温一般2-5度左右,对于一些晶体的长晶,温度控制严格,需要重新设计温控系统,同时有可能也对电网的质量进行严格要求。所以对温控系统的设计,需要对整个加热氛围和加热介质考虑清楚。

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