[發(fā)明專利]一種高溫爐控制裝置及控溫方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910542435.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN110081728A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐軍;梁興忠;穆蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰安磐然測(cè)控科技有限公司
• 主分類號(hào): F27D19/00
• 分類號(hào): F27D19/00;F27D21/00
• 代理公司: 泰安市誠岳專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 37267
• 代理人: 邱強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種高溫爐控制裝置及控溫方法，裝置包括啟/停自鎖電路、移相調(diào)壓模塊、變壓器、電流變送器、控溫?zé)犭娕肌⒏邷貭t控制器、觸摸屏控制臺(tái)，高溫爐控制器包括、爐溫信號(hào)調(diào)理電路、A/D1、A/D2、D/A、D/A輸出驅(qū)動(dòng)器、啟/停控制接口、CPU、通訊接口、溫升巡檢接口，通過高溫爐控制器連接電流變送器實(shí)時(shí)檢測(cè)加熱電流，調(diào)控移向調(diào)壓模塊，實(shí)現(xiàn)高溫爐的合理控溫，整個(gè)裝置和方法具有控溫安全可靠合理的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)化控溫技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高溫?zé)犭娕紮z定爐的運(yùn)行保護(hù)控制裝置及控溫方法。

背景技術(shù)

高溫?zé)犭娕紮z定爐(以下簡(jiǎn)稱“高溫爐”)主要用作檢定B型熱電偶、鎢-錸熱電偶及其它高溫?zé)犭娕嫉臏囟仍矗涔ぷ鳒囟确秶ǔ?1100～1500)℃甚至更高。目前制作高溫爐加熱體的主要材料有鉑銠合金絲和以二硅化鉬材料制作的硅鉬棒兩種，它們都具有冷態(tài)電阻小，正電阻溫度系數(shù)的特點(diǎn),高溫爐的加熱體整體冷態(tài)電阻通常在(0.1～1)Ω數(shù)量級(jí)，因此高溫爐的供電通常不能直接以220V電源供電，需通過變壓器進(jìn)行降壓供電，即低電壓、大電流供電，例如以硅鉬棒作為加熱體的高溫爐，其最大加熱電流通常為60A左右。目前，高溫爐的控制存在的問題主要有：

1.上電過程：高溫爐在啟動(dòng)上電時(shí)通常處于冷態(tài)(室溫)，此時(shí)的高溫爐加熱體冷態(tài)電阻通常在(0.1～1)Ω數(shù)量級(jí)，即便通過降壓變壓器供電，加熱電流仍然容易超過高溫爐加熱體表面負(fù)荷的允許上限值,或超過供電線路的負(fù)荷能力,此時(shí)需要調(diào)至很低的供電電壓，通常的啟動(dòng)方法是，首先將可調(diào)供電控制電路(如調(diào)節(jié)自耦變壓器或可控硅移相角)將高溫爐供電電流調(diào)至最小，然后通過微調(diào)旋鈕逐漸增加加熱電流，直至達(dá)到高溫爐的額定加熱電流。必要時(shí)，作為輔助手段，可使用變壓器抽頭使供電電壓從最低檔分級(jí)上調(diào)。

上述控制無論通過人工調(diào)節(jié)或采用模擬電路輔助調(diào)節(jié)，均需人工干預(yù)，操作不當(dāng)可能會(huì)永久性損壞高溫爐。

2.升溫過程：高溫爐從冷態(tài)升至1100℃左右的整個(gè)升溫過程中，加熱體的電阻隨溫度的升高而大幅度增大，加熱電流減小，升溫速率也隨之減小，若繼續(xù)使用過低的電壓供電又會(huì)限制高溫爐的正常升溫，此時(shí)又需要不斷適當(dāng)增加供電電壓,以保證正常的升溫速率，但供電電壓又不能太高，以防止加熱體被燒壞。

3.停爐過程：高溫爐降溫過程中爐膛以較快速度降溫可能導(dǎo)致爐內(nèi)處于高溫的耐火部件、材料因急速降溫而導(dǎo)致變形、裂紋等損傷等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高溫爐控制裝置及控溫方法，對(duì)高溫爐進(jìn)行溫度控制和多重保護(hù)控制，使其整個(gè)控溫過程合理、可靠、安全。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種高溫爐控制裝置，它包括啟/停自鎖電路、移相調(diào)壓模塊、變壓器、電流變送器、控溫?zé)犭娕肌⒏邷貭t控制器、控制臺(tái)，啟/停自鎖電路、移相調(diào)壓模塊、變壓器、電流變送器依次設(shè)置在高溫爐的加熱供電進(jìn)線上；

所述高溫爐控制器包括爐溫信號(hào)調(diào)理電路、A/D1、A/D2、D/A、D/A輸出驅(qū)動(dòng)器、啟/停控制接口、CPU、通訊接口，所述控溫?zé)犭娕嫉墓ぷ鞫酥糜诟邷貭t的有效工作溫區(qū)內(nèi)，控溫?zé)犭娕嫉膮⒖级私?jīng)延伸導(dǎo)線連接到爐溫信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，爐溫信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接到所述A/D1的輸入端，所述電流變送器的輸入端連接到高溫爐的加熱供電進(jìn)線，所述電流變送器的輸出端連接到所述A/D2的輸入端，所述D/A的輸出端連接到所述D/A輸出驅(qū)動(dòng)器的輸入端，所述D/A輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接到所述移相調(diào)壓模塊的輸入端,所述移相調(diào)壓模塊的輸出端連接到所述變壓器的初級(jí)回路，所述啟/停控制接口的輸出端連接到所述啟/停自鎖電路的輸入端；

所述A/D1的輸出端、A/D2的輸出端、D/A的輸入端、啟/停控制接口的輸出端、通訊接口的輸出端均連接到CPU，所述通訊接口通過RS-232口連接到控制臺(tái)。