[發(fā)明專利]一種加熱爐溫度控制過程中的誤差矯正方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010032896.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN111077924A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李振華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石鋼京誠裝備技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05D23/32
• 分類號(hào): G05D23/32;G01K15/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發(fā)明涉及一種加熱爐溫度控制過程中的誤差矯正方法，從溫度采集、處理、輸出三個(gè)階段進(jìn)行矯正，分別進(jìn)行冷端溫度動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、非線性的軟件處理、波序控制。本方法有效地降低了溫度采集和控制過程中的誤差，從而提高了加熱爐爐溫的控制精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利申請(qǐng)屬于加熱爐溫度采集和控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種加熱爐溫度控制過程中的誤差矯正方法。

背景技術(shù)

溫度是加熱爐控制的一個(gè)重要參數(shù)，溫度的精確程度直接影響著產(chǎn)品的性能質(zhì)量。工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用的測(cè)溫元件-熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單測(cè)溫范圍寬、測(cè)溫精度高等特點(diǎn)。但其在應(yīng)用中存在以下幾方面的問題：1）冷端補(bǔ)償：熱電偶的熱電勢(shì)是冷端為0℃時(shí)測(cè)得的，而在實(shí)際應(yīng)用過程中外界環(huán)境溫度是變化的，所以應(yīng)該實(shí)時(shí)的對(duì)冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償。2）非線性的熱電偶溫度的輸出和熱電勢(shì)關(guān)系是非線性的，因此在溫度采樣過程中必須加入非線性處理。3）作為傳統(tǒng)的控制輸出方式，通斷時(shí)間比控制在其整個(gè)基本周期內(nèi)被完整的分成兩段，不能實(shí)現(xiàn)均勻加熱，且基本周期和控制周期要選擇適當(dāng)，否則會(huì)引起截?cái)嗾`差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種加熱爐溫度控制過程中的誤差矯正方法，以有效地降低溫度采集和控制過程中的誤差，從而提高了加熱爐爐溫的控制精度。

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種加熱爐溫度控制過程中的誤差矯正方法，包括從溫度采集、處理、輸出三個(gè)階段進(jìn)行矯正，分別進(jìn)行冷端溫度動(dòng)態(tài)補(bǔ)償、非線性的軟件處理、波序控制。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：冷端溫度動(dòng)態(tài)補(bǔ)償是指利用二極管D1的溫度和熱電偶U₂的端電壓的線性特性設(shè)計(jì)基于PN結(jié)構(gòu)特性的補(bǔ)償電路，補(bǔ)償電路包括二極管D1、電阻R1-電阻R7、放大器U₃、熱電偶U₂，二極管D1兩端接在VCC和地之間，電阻R1和電阻R2串聯(lián)后與二極管D1并聯(lián)，限流電阻R3與二極管D1并聯(lián)，限流電阻R3的活動(dòng)觸頭連接熱電偶U₂的冷端T₀，熱電偶U₂的測(cè)量端T_C經(jīng)電阻R5連接放大器U₃的反向端2腳，放大器U₃的正向端3腳經(jīng)電阻R4連接在電阻R1和電阻R2之間，電阻R5和放大器U₃的反向端2腳之間經(jīng)電阻R6接地，電阻R4和放大器U₃的正向端3腳之間經(jīng)電阻R7接此號(hào)輸出端，放大器U₃的1腳也接此號(hào)輸出端；

依據(jù)熱電偶U₂的冷端T₀的溫度、測(cè)量端T_C的溫度，查熱電偶分度表計(jì)算得熱電偶U₃的熱電勢(shì)K₁，由于測(cè)量端T_C的電壓為0V，通過公式：0=K₁+U3-k*R2/(R1+R2)，計(jì)算得到電阻R3的電壓U3，通過流過R3的電流I，計(jì)算得到R3的阻值；其中k為比例系數(shù)，也可以叫修正系數(shù)。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：電阻R1和電阻R2的阻值滿足R2=(R1+R2)/50，k=0.6。