CN201359467Y - 一种防冰控制装置 - Google Patents

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赵惠平
王�华
孙北雨
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Abstract

本实用新型公开了一种防冰控制装置，它包括加热器、固态继电器和控制计算机，加热器与固态继电器相连接，固态继电器与控制计算机相连接，它还包括至少一个温度传感器，温度传感器与控制计算机相连接。本实用新型由环境温度传感器和目标温度传感器将采集到的信号穿入控制计算机，控制计算机发出控制信号控制固态继电器的通断时间，从而调节加热器的功率，即采用了变占空比控制技术实现变功率加热。采用温度传感器检测环境温度和目标位置温度，结冰时大功率化冰，高于冰点温度后自动降低加热功率，保持不结冰，由于该状态在保持目标位置不结冰的前提下与环境温差较低，减少了热量散失，大大降低了能耗。

Description

一种防冰控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种防冰设备，具体地说涉及一种应用在导弹发射装置上的控制防冰加热器的装置。
背景技术
目前，在导弹发射装置中，防冰控制设备主要用于控制发射装置防冰加热器，以防止严寒季节结冰，及时化冰，保证发射装置运动机构顺利动作。目前发射装置均采用合金加热丝，控制方式为合闸化冰，关闸停止工作，没有断路检测和过热保护。这种控制方式的缺点是启动干扰大、寿命短、可靠性低，初冬使用会浪费大量的能量，严寒使用化冰速度很慢。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可控制固态继电器的通断时间，从而调节加热器功率的防冰控制装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型包括加热器、固态继电器和控制计算机，加热器与固态继电器相连接，固态继电器与控制计算机相连接，它还包括至少一个温度传感器，温度传感器与控制计算机相连接。
上述的温度传感器包括环境温度传感器和目标温度传感器。
上述的加热器为采用碳纤维的加热器。
防冰控制装置还包括故障检测模块，故障检测模块包括电流互感器、放大整形电路和驱动电路，其中电流互感器与加热器相连接；故障检测模块的输出端与控制计算机相连接。
采用上述技术方案的本实用新型，由环境温度传感器和目标温度传感器将采集到的信号穿入控制计算机，控制计算机发出控制信号控制固态继电器的通断时间，从而调节加热器的功率，即采用了变占空比控制技术实现变功率加热。采用温度传感器检测环境温度和目标位置温度，结冰时大功率化冰，高于冰点温度后自动降低加热功率，保持不结冰，由于该状态在保持目标位置不结冰的前提下与环境温差较低，减少了热量散失，大大降低了能耗，环境温度或目标位置温度高于上限时停止加热，保证设备不会过热损坏。整个设备由控制计算机控制，操作简便，保护功能完善。在本实用新型中，采用碳纤维加热器，大大减小了因合金加热丝冷态电阻小引起的启动冲击。故障检测模块中的电流互感器实时检测每个加热器的加热电流，从而判断是否存在断路故障。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型结构图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括环境温度传感器2、目标温度传感器1、加热器4、固态继电器3和控制计算机6。其中，加热器4与固态继电器3相连接，固态继电器3与控制计算机6相连接，环境温度传感器2和目标温度传感器1均与控制计算机6的输入端相连接。
目标温度传感器1安装在需加热位置附近，保证目标温度传感器1与加热器4之间热传导良好，为提高可靠性，可选择多个位置安装目标温度传感器1，用来实时检测加热器温度。环境温度传感器2布置在远离目标的室外环境中，用来检测环境温度，目标温度传感器1和环境温度传感器2均通过通讯总线与控制计算机6连接。环境温度传感器2和目标温度传感器1均可根据需加热位置的数量和种类不同灵活配置。
在本实用新型中，加热器4为采用碳纤维的加热器，碳纤维加热器4封装在需加热的地方，用来加热防冰。固态继电器3的控制信号由控制计算机6产生，用来控制碳纤维加热器4的通断电时间，从而改变加热功率。故障检测模块5由电流互感器7、放大整形电路和驱动电路组成，其中电流互感器7与加热器4相连接，即每个隔舱盖加热器4均从与之对应的电流互感器7穿过，故障检测模块5检测到的信号经放大、整形、和驱动后送入控制计算机6。控制计算机6由单片机、输入电路、输出电路、显示电路组成，完成人机接口、温度检测、故障检测、脉宽调制信号输出和控制规则实现，是整个设备的核心。控制计算机6根据预定的控制规则，调节固态继电器3的通断时间，从而自动调节碳纤维加热器4上的发热功率，当需要化冰时，使用最大加热功率，快速加热，当化冰结束隔舱盖温度升高到一定程度后，自动减小加热功率，为适应不同加热功率需求和减少电网负载波动，设置多个固态继电器3，不同种类的加热器4由不同的固态继电器3控制，也可将加热器4分组，一个固态继电器3对应一组加热器4，当设备不需要全功率加热时，不同固态继电器3接通时间尽量错开，这样电网负载变化最小。
如图2所示，防冰控制机柜内的主控模块、显示操作模块、输入模块和通讯模块构成控制计算机6。在防冰控制柜内配置四个固态继电器3，每个固态继电器3控制一个防冰加热组件。四个防冰加热组件结构完全相同，均包含故障检测模块5、驱动模块、八个碳纤维加热器4和两个目标温度传感器1，目标温度传感器1安装在弹舱盖内，故障检测模块5和驱动模块提供八路信号检测和传输。两个环境温度传感器2和八个目标温度传感器1与控制计算机6通过1-WIRE总线相连。因所有隔舱盖结构相同，并同时工作，温差不大，故不须在所有隔舱盖上安装温度传感器。整个设备为三十二个弹舱盖提供防冰加热。
防冰控制设备开机后，当控制计算机通过两个环境温度传感器检测出环境温度高于设定值时，固态继电器截止，防冰控制设备禁止加热。当环境温度低于设定值时，如操作人员在显示操作界面上输入防冰指令，则控制计算机根据环境温度查表求出弹舱盖加热的目标温度，然后接通固态继电器组进行快速化冰，同时通过八个目标温度传感器监视弹舱盖温度变化，当弹舱盖温度达到目标温度后改用占空比变化的信号控制固态继电器进行小功率保持恒温，如弹舱盖温度继续上升就减短通电时间，延长关断时间，反之减短关断时间，延长通电时间，从而使弹舱盖温度稳定在目标温度附近。
因防冰功率较大，为减少固态继电器通断对电网的冲击，在用占空比变化的信号控制固态继电器保持恒温过程中，四个防冰加热组件加电和断电不同时进行，而是尽量错开，保证功率消耗波动最小。

Claims (4)

1、一种防冰控制装置，它包括加热器、固态继电器和控制计算机，所述的加热器与固态继电器相连接，固态继电器与控制计算机相连接，其特征在于：它还包括至少一个温度传感器，所述的温度传感器与控制计算机相连接。
2、根据权利要求1所述的一种防冰控制装置，其特征在于：所述的温度传感器包括环境温度传感器和目标温度传感器。
3、根据权利要求1所述的一种防冰控制装置，其特征在于：所述的加热器为采用碳纤维的加热器。
4、根据权利要求1所述的一种防冰控制装置，其特征在于：所述的防冰控制装置还包括故障检测模块，所述的故障检测模块包括电流互感器、放大整形电路和驱动电路，其中电流互感器与加热器相连接；所述故障检测模块的输出端与控制计算机相连接。
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