CN110750121B - 一种用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统。该系统包括16组温度传感器、温度监测系统和温度加热系统，每个温度监测电路的输出端上依次设置有微型断路器、交流接触器、固态继电器和电加热器插座，16个第二温度传感器分别通过第二温度传感器插座对应连接所述4个四路温度巡检仪的16路输入端，4个四路温度巡检仪的16路输出端对应连接16个微型断路器的通断控制端，温度加热系统包括16个温控仪、16个船型开关和16个电加热器，16个电加热器分别安装在所述激波管低压段的不同位置上，所述16个电加热器对应连接16个电加热器插座。本发明提供的用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，大大提高了激波管试验的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及加热系统技术领域，特别是涉及一种用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统。
背景技术
激波管是通过高低压差瞬间产生高速激波，然后利用激波对物质进行加热、加压以获得极高绝热火焰温度和压力的实验装置，由于激波管可以提供较为宽广的实验条件，因此被广泛应用于许多学科的研究当中。
激波管分为高压段、中压段和低压段三个部分。在使用激波管对燃料进行试验时，需要对低压段和储存燃料的罐体进行持续的加热和保温，创造出试验需要的温度条件，然后进行破膜实验。传统的加热方式虽然可以随时监测温度的变化，但在超过设定温度的情况下，只能依靠人为操控实现断电停止加热，在长时间加热恒温无人看管或实验人员疏忽的情况下无法实现超温自动断电，燃料储存管体如果长时间超温加热，会发生爆炸、火灾等事故，造成难以估量的损失，因此以往的激波管试验很难实现长时间持续加热恒温，受此因素的限制，激波管试验有很大的局限性。
发明内容
本发明提供一种用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统，解决了传统加热系统因局部系统或组件失效，在超过额定加热温度后继续加热且无法断开加热电源保护被加热装置的意外情况，大大提高了激波管试验的安全性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，包括16组温度传感器、温度监测系统和温度加热系统，所述每一组温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述16组温度传感器分别安装在激波管低压段所要求的温度采集区域，用于采集所述激波管低压段不同位置的加热温度，所述温度监测系统包括16个温度监测电路和4个四路温度巡检仪，所述每个温度监测电路的输出端上依次设置有微型断路器、交流接触器、固态继电器和电加热器插座，所述16个第二温度传感器分别通过第二温度传感器插座对应连接所述4个四路温度巡检仪的16路输入端，所述4个四路温度巡检仪的16路输出端对应连接16个微型断路器的通断控制端，所述温度加热系统包括16个温控仪、16个船型开关和16个电加热器，所述16个电加热器分别安装在所述激波管低压段的不同位置上，所述16个电加热器对应连接16个电加热器插座，所述16个第一温度传感器分别通过第一温度温度传感器插座对应连接16个温控仪的输入端，所述16个温控仪的输出端分别通过所述船型开关对应连接16个固态继电器的控制端。
可选的，所述微型断路器为配备分励辅助装置的微型断路器。
可选的，所述分励辅助装置采用的型号为MX+OF。
可选的，所述16个温控仪均设置有相同的温度设定阈值，所述各个温控仪分别根据相应所述第一温度传感器采集所述激波管低压段的温度值与所述温度设定阈值进行比较，控制相应所述电加热器运行。
可选的，当所述第一温度传感器采集到所述激波管低压段的加热温度低于所述温度设定阈值时，所述温控仪控制相应所述电加热器开始工作，使所述激波管低压段的温度升到所述温度设定阈值。
可选的，所述4个四路温度巡检仪均设置有相同的温度报警阈值，所述温控巡检仪根据所述第二温度传感器采集所述激波管低压段的温度值与所述温度报警阈值进行比较，控制相应所述微型断路器的通断。
可选的，当所述第二温度传感器采集到所述激波管低压段的加热温度高于所述温度报警阈值时，所述温控巡检仪发出报警信号同时控制相应所述微型断路器断开。
可选的，所述电加热器为电加热带，所述电加热带缠绕或粘贴在所述激波管低压段上。
可选的，所述系统还包括三相供电电源，所述三相供电电源依次经过固定式完整断路器、总交流接触器与所述16个温度监测电路中各个微型断路器的电源输入端相连接。
一种用于激波管加热的超温自动断电可控加热方法，所述方法包括：
步骤1：首先打开柜体总电源开关，再打开所述温控仪电源开关，通过各个所述温控仪设定激波管低压段各位置所需加热的温度，所述各个温控仪控制控制相应的电加热器加热并恒温保持；
步骤2：打开所述4个四路温度巡检仪的电源开关，温度巡检仪实时监测并显示出激波管各加热位置的温度，一旦激波管低压段有某个或多个加热位置的温度出现异常或超温加热的现象，温度巡检仪相应输出端输出控制信号控制相应的断路器断开从而切断异常加热位置的加热电源，并发出警报，不会影响其它位置的持续加热或恒温。
该技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明提供的一种用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统，首先，本发明采用较为先进的超温自动断电可控温的激波管加热系统，改善了传统的激波管加热系统在某一个或几个加热位置出现温度异常或超温加热时无法自动断电停止加热的问题。其次，由于安全的问题，以往的激波管燃料试验很难实现长时间(夜间)加热，因此试验具有很大的局限性。本发明所设计的超温自动断电可控温的激波管加热系统，在出现温度异常或超温加热时，会自动切断异常位置的加热电源，大大提高了试验设备的安全性，同时改善了这一问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例程控可变接地电阻的直流接地电树枝试验系统的结构示意图；
图2为本发明实施例电源指示部分的接线回路示意图；
图3为本发明实施例仪表电源部分的接线回路示意图；
图4为本发明实施例超温跳闸回路的示意图；
图5为本发明实施例第一温度传感器插座与温控仪的连接电路图；
图6为本发明实施例第二温度传感器插座与温度巡检仪的连接电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统，解决了传统加热系统因局部系统或组件失效，在超过额定加热温度后继续加热且无法断开加热电源保护被加热装置的意外情况，大大提高了激波管试验的安全性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统统的结构示意图，如图1所示，一种用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，包括16组温度传感器、温度监测系统和温度加热系统，所述每一组温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述16组温度传感器分别安装在激波管低压段所要求的温度采集区域，用于采集所述激波管低压段不同位置的加热温度，所述温度监测系统包括16个温度监测电路和4个四路温度巡检仪，所述每个温度监测电路的输出端上依次设置有微型断路器、交流接触器、固态继电器和电加热器插座，所述16个第二温度传感器分别通过第二温度传感器插座对应连接所述4个四路温度巡检仪的16路输入端，所述4个四路温度巡检仪的16路输出端对应连接16个微型断路器的通断控制端，所述温度加热系统包括16个温控仪、16个船型开关和16个电加热器，所述16个电加热器分别安装在所述激波管低压段的不同位置上，所述16个电加热器对应连接16个电加热器插座，所述16个第一温度传感器分别通过第一温度温度传感器插座对应连接16个温控仪的输入端，所述16个温控仪的输出端分别通过所述船型开关对应连接16个固态继电器的控制端。所述微型断路器为配备分励辅助装置的微型断路器。所述分励辅助装置采用的型号为MX+OF。所述16个温控仪均设置有相同的温度设定阈值，所述各个温控仪分别根据相应所述第一温度传感器采集所述激波管低压段的温度值与所述温度设定阈值进行比较，控制相应所述电加热器运行。当所述第一温度传感器采集到所述激波管低压段的加热温度低于所述温度设定阈值时，所述温控仪控制相应所述电加热器开始工作，使所述激波管低压段的温度升到所述温度设定阈值。所述4个四路温度巡检仪均设置有相同的温度报警阈值，所述温控巡检仪根据所述第二温度传感器采集所述激波管低压段的温度值与所述温度报警阈值进行比较，控制相应所述微型断路器的通断。当所述第二温度传感器采集到所述激波管低压段的加热温度高于所述温度报警阈值时，所述温控巡检仪发出报警信号同时控制相应所述微型断路器断开。所述电加热器为电加热带，所述电加热带缠绕或粘贴在所述激波管低压段上。所述系统还包括三相供电电源，所述三相供电电源依次经过固定式完整断路器、总交流接触器与所述16个温度监测电路中各个微型断路器的电源输入端相连接。
一种用于激波管加热的超温自动断电可控加热方法，所述方法包括：
步骤1：首先打开柜体总电源开关，再打开所述温控仪电源开关，通过各个所述温控仪设定激波管低压段各位置所需加热的温度，所述各个温控仪控制控制相应的电加热器加热并恒温保持；
步骤2：打开所述4个四路温度巡检仪的电源开关，温度巡检仪实时监测并显示出激波管各加热位置的温度，一旦激波管低压段有某个或多个加热位置的温度出现异常或超温加热的现象，温度巡检仪相应输出端输出控制信号控制相应的断路器断开从而切断异常加热位置的加热电源，并发出警报，不会影响其它位置的持续加热或恒温。
配电柜的总电源线为三相四线制电源线，与固定式完整断路器QF相连接，再将固定式完整断路器与交流接触器KM连接后，接27路并联电路。其中前16路为加热回路，其连接方式为：配备分励辅助(MX+OF)的微型断路器QF1～QF16接交流接触器KM1～KM16，再接固态继电器KG1～KG16，最后与工业插座CZ1～CZ16相连接，前16路分别与16个温控仪T1～16相连接，受与之串联的船型开关SB1～SB16控制，每一路中配备的分励辅助MX+OF起到的作用是警报并加热异常位置的温控仪控制，起到保护设备的作用并且不影响其他位置的加热，同时工业插座CZ1～CZ16是连接加热装置的电源，与每一路相应的温控仪T1～T16受同源开关SB1～SB16的控制；17到26路的连接为：微型断路器QF17～QF26与交流接触器KM17～KM26相连接，再接插座CZ17～CZ26，17到26路主要控制插座CZ17～CZ26上连接的设备仪器用电，受与之相串联的船型开关SB17～SB26控制；第27路空开。
图2为本发明实施例电源指示部分的接线回路示意图，如图2所示，因为本系统需要的总电源为三项电源，所以本系统需配备3个不同颜色的指示灯(HY、HG、HR)，每个指示灯串联一个熔断器FU1～FU3后，与固定式完整断路器QF的相应位置直接连接，最后三回路并联连接，再通过固定式完整断路器QF接零N线，这样就构成了完整的电源指示回路。
图3为本发明实施例仪表电源部分的接线回路示意图，如图3所示，一种用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统，可同时控制16路加热装置工作，并且可以调整控制并检测各路的加热温度。因此在仪表电源部分，本系统将16个温控仪T1～T16并联连接，温控仪的作用是控制各加热部分的加热温度和开关；同时，本系统的仪表电源部分又将四个四回路温度巡检仪XJT1～XJT14并联连接，再与之前的16路温控仪回路并联连接，四回路温度巡检仪的作用是检测十六路加热温度，一旦超温或出现加热异常的情况，所述的配备分励辅助MX+OF的微型断路器QF1～QF16就会立即工作，发出警报并且立即中断异常加热位置的加热；16路温控仪回路和4路四回路温度巡检仪回路并联连接后，与所述的交流接触器KM串联连接，再与一个旋钮开关SA串联链接，旋钮开关是控制整个系统的总开关；整个电路通过所述的空开的QF27微型断路器接零线和火线。
图4为本发明实施例超温跳闸回路的示意图，如图4所示，被系统相比于其他控制类加热系统的创新点在于本系统中的超温跳闸回路，也就是前文中所述的超温自动断电并报警的功能。为了实现这一功能，本系统增加了超温跳闸回路，将多回路温度巡检仪XJT1～XJT4与所述的配备分励辅助MX+OF的微型断路器QF1～QF16连接，当多回路温度巡检仪检测到有任何一路的加热出现出现超温或其他异常情况时，相应回路的配备分励辅助MX+OF的微型断路器QF1～QF16中的分励辅助装置MX+OF就会立即工作，切断加热并发出警报。此时只有操作人员在将故障处理完毕之后，主动将相应加热回路的配备分励辅助MX+OF的微型断路器QF1～QF16闭合，该加热回路才可以工作。
图5-图6分别为本发明实施例第一温度传感器插座与温控仪的连接电路图及本发明实施例第二温度传感器插座与温度巡检仪的连接电路图，如图5-图6所示，本系统所用的温度传感器共有16组，每组2个，每个温度传感器都配备相应的第一温度传感器插座TCZ1～TCZ16及第二温度传感器插座XTCZ1～XTCZ16。每个温控仪T1～T16与每一个固态继电器KG1～KG16连接，通过串联的船型开关SB1～SB16控制，同时再分别与第一温度传感器插座TCZ1～TCZ16按图5中接线方式连接，构成温控回路，图5中只是画出温控仪T1构成的温控回路，温控仪T2-T16构成的温控回路与温控仪T1的原理相同。第一温度传感器插座TCZ1～TCZ16连接相应的第一温度传感器，测量激波管低压段相应位置的实时加热温度，反馈到温控仪T1～T16上显示出来；多回路温度巡检仪XJT1～XJT4按图6中的接线方式与第二温度传感器插座XTCZ1～XTCZ16连接，构成检测回路，第二温度传感器插座XTCZ1～XTCZ16连接相应的第二温度传感器，与第一温度传感器插座TCZ1～TCZ16连接的相应的第一温度传感器所测量同一位置的实时加热温度，并且将加热温度反馈到多回路温度巡检仪XJT1～XJT4上显示出来，一旦出现超温或加热异常的情况，与多回路温度巡检仪XJT1～XJT4通过所述的超温跳闸回路相连接的配备分励辅助MX+OF的微型断路器QF1～QF16就会立即工作，切断加热，保护元器件。系统的主要组成元器件如表一所示。
表一
| 22 | XJT1～4 | 多路温控仪 | AI-704M/J1/J1/L3/L3 | 4 |
| 21 | SB1～26 | 船型开关 | 26 | |
| 20 | QF | 断路器 | NSX-100F 4P 63A | 1 |
| 19 | TCZ1～16，XTCZ1～16 | 温度传感器插座 | 32 | |
| 18 | T1～16 | 温控仪 | AI-518D2L2G | 16 |
| 17 | HY | 信号灯 | XB7EVM5LC | 1 |
| 16 | HR | 信号灯 | XB7EM4LC | 1 |
| 15 | HG | 信号灯 | XB7EVM3LC | 1 |
| 14 | SA | 旋扭开关 | XB2BD25C | 1 |
| 13 | CZ22～26 | 插座 | DZ47X四插16A | 4 |
| 12 | CZ17～21 | 插座 | DZ47X三插16A | 6 |
| 11 | CZ1～16 | 工业插座 | DEP2-313 | 16 |
| 10 | KG1～16 | 固态维电器 | SSR25 | 16 |
| 9 | KM22～26 | 交流接触器 | LC1D12M7C | 5 |
| 8 | M1～3 | 熔断器 | MT28-32 2A | 3 |
| 7 | KM17～21 | 交流接触器 | 1C1D18M7C | 5 |
| 6 | KM1～16 | 交流接触器 | 1C1D09M7C | 16 |
| 5 | KM | 交流接触器 | 1C1D65M7C | 1 |
| 4 | QF27 | 微型断路器 | iC65N C6 2P | 1 |
| 3 | QF23～26 | 微型断路器 | iC65N D6 3P | 4 |
| 2 | QF17～22 | 微型断路器 | iC65N C16 2P | 6 |
| 1 | QF1～16 | 微型断路器 | iC65N C6 2P+MX+QF | 16 |
本发明提供的一种用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统，首先，本发明采用较为先进的超温自动断电可控温的激波管加热系统，改善了传统的激波管加热系统在某一个或几个加热位置出现温度异常或超温加热时无法自动断电停止加热的问题。其次，由于安全的问题，以往的激波管燃料试验很难实现长时间(夜间)加热，因此试验具有很大的局限性。本发明所设计的超温自动断电可控温的激波管加热系统，在出现温度异常或超温加热时，会自动切断异常位置的加热电源，大大提高了试验设备的安全性，同时改善了这一问题。本发明提供一种用于激波管加热的超温自动断电可控温加热系统，解决了传统加热系统因局部系统或组件失效，在超过额定加热温度后继续加热且无法断开加热电源保护被加热装置的意外情况，大大提高了激波管试验的安全性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，其特征在于，包括16组温度传感器、温度监测系统和温度加热系统，所述每一组温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述16组温度传感器分别安装在激波管低压段所要求的温度采集区域，用于采集所述激波管低压段不同位置的加热温度，所述温度监测系统包括16个温度监测电路和4个四路温度巡检仪，所述每个温度监测电路的输出端上依次设置有微型断路器、交流接触器、固态继电器和电加热器插座，所述16个第二温度传感器分别通过第二温度传感器插座对应连接所述4个四路温度巡检仪的16路输入端，所述4个四路温度巡检仪的16路输出端对应连接16个微型断路器的通断控制端，所述温度加热系统包括16个温控仪、16个船型开关和16个电加热器，所述16个电加热器分别安装在所述激波管低压段的不同位置上，所述16个电加热器对应连接16个电加热器插座，所述16个第一温度传感器分别通过第一温度温度传感器插座对应连接16个温控仪的输入端，所述16个温控仪的输出端分别通过所述船型开关对应连接16个固态继电器的控制端；
所述16个温控仪均设置有相同的温度设定阈值，所述各个温控仪分别根据相应所述第一温度传感器采集所述激波管低压段的温度值与所述温度设定阈值进行比较，控制相应所述电加热器运行；
所述4个四路温度巡检仪均设置有相同的温度报警阈值，所述温控巡检仪根据所述第二温度传感器采集所述激波管低压段的温度值与所述温度报警阈值进行比较，控制相应所述微型断路器的通断；
所述激波管加热的超温自动断电可控加热方法，包括：
步骤1：首先打开柜体总电源开关，再打开所述温控仪电源开关，通过各个所述温控仪设定激波管低压段各位置所需加热的温度，所述各个温控仪控制控制相应的电加热器加热并恒温保持；
步骤2：打开所述4个四路温度巡检仪的电源开关，温度巡检仪实时监测并显示出激波管各加热位置的温度，一旦激波管低压段有某个或多个加热位置的温度出现异常或超温加热的现象，温度巡检仪相应输出端输出控制信号控制相应的断路器断开从而切断异常加热位置的加热电源，并发出警报，不会影响其它位置的持续加热或恒温。
2.根据权利要求1所述的用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，其特征在于，所述微型断路器为配备分励辅助装置的微型断路器。
3.根据权利要求2所述的用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，其特征在于，所述分励辅助装置采用的型号为MX+OF。
4.根据权利要求1所述的用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，其特征在于，当所述第一温度传感器采集到所述激波管低压段的加热温度低于所述温度设定阈值时，所述温控仪控制相应所述电加热器开始工作，使所述激波管低压段的温度升到所述温度设定阈值。
5.根据权利要求1所述的用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，其特征在于，当所述第二温度传感器采集到所述激波管低压段的加热温度高于所述温度报警阈值时，所述温控巡检仪发出报警信号同时控制相应所述微型断路器断开。
6.根据权利要求1所述的用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，其特征在于，所述电加热器为电加热带，所述电加热带缠绕或粘贴在所述激波管低压段上。
7.根据权利要求1所述的用于激波管加热的超温自动断电可控加热系统，其特征在于，所述系统还包括三相供电电源，所述三相供电电源依次经过固定式完整断路器、总交流接触器与所述16个温度监测电路中各个微型断路器的电源输入端相连接。
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