提高二位式调节仪表控制炉温的技术指标方法探讨.doc
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1、提高二位式调节仪表控制炉温的技术指标方法探讨 摘要: 采用二位式温度调节仪对实验室的恒温箱和高温炉的炉温进行控制时,提出在不增加用户较大成本的情况下来改善炉温温度波动度、温度均匀性、温度偏差几种方法。 实验室中对高温炉及干燥箱、培养箱对温度的控制精度要求并不是很高,其温度控制绝大部分都采用二位式温度调节仪表控制。它是根据炉内实际温度与设定值的偏差,通过仪表自动接通或断开炉子的热源或连续改变热源功率使炉内温度稳定在设定温度的范围内,以满足产品试验的要求。笔者从事高温炉及恒温箱的校准工作多年,发现很多的高温炉和恒温箱的技术指标根本不能满足试验的要求,故寻找改善炉温技术指标的方法。 1改变加热功率以
2、减小温度波动度 由于在二位式控温中,调节器的输出只有“通-断”两种状态,因而二位式控温必然使被调炉温有周期性的起伏,其调节过程是一个持续的等幅振荡。整个炉温调节过程如图1所示。如果炉子的加热功率较大,而配用的感温元件响应又较慢,当感温元件感受到温度表所设定的温度t0切换到温度t2时,仪表将加热电源切断,但由于感温元件响应的滞后性,而实际上炉温温度已向上冲至tM,炉温的温度比温度表指示值高,超过我们所需要的温度,虽然停止加热,炉温开始下降,但温度表的温度指示却会慢慢上升,当温度达到t4值时,炉温也从tM下降到t4,温度表指示才开始慢慢下降,由于感温元件响应的滞后性使实际炉温将比温度表指示要低,当
3、温度表的指示下降至切换温度t1时,温度表将加热电源接通,电炉将开始加热,(但此时实际炉温温度下降超过t3,而温度表的指示还未达到t3)炉内的温度将开始上升,但由于感温的滞后性使温度表的指示将继续下降直至温度t3,而后温度表的指示才又开始上升,如此周期循环。我们实际检测的炉温的温度波动为(t4t3)/2,超过我们所预计的(t2t1)/2较多,要改善炉温的温度波动度,就要采取两种方法改变加热功率:(1)降低电炉中电阻丝的功率;(2)采用电阻丝分组加热的方法。采取这两种方法中的任何一种方法后,其炉温温度调节过程如图2所示。这是由于降低电阻丝的加热功率后,炉温升温速度较慢,与感温元件响应的时间比较一致
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