CN206094940U

CN206094940U - 用于电阻炉均匀加热的温度控制系统

Info

Publication number: CN206094940U
Application number: CN201620954429.9U
Authority: CN
Inventors: 高桂丽; 石德全; 陈志俊; 王俊博
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2026-08-29

Abstract

用于电阻炉均匀加热的温度控制系统，属于电阻炉温度控制技术领域。解决了传统电阻炉的有效加热区内温度不均匀的问题。它由温度给定装置、上部第一热电偶、上加热丝第一PID运算、上部第二热电偶、上加热丝第二PID运算、上加热丝第三PID运算、上加热丝可控硅、上加热丝、左部第一热电偶、左加热丝第一PID运算、左部第二热电偶、左加热丝第二PID运算、左加热丝第三PID运算、左加热丝可控硅、左加热丝、右部第一热电偶、右加热丝第一PID运算、右部第二热电偶、右加热丝第二PID运算、右加热丝第三PID运算、右加热丝可控硅、右加热丝、中心热电偶构成，还包括炉膛、保温层和有效加热区。本实用新型适用于电阻炉的均匀控温。

Description

用于电阻炉均匀加热的温度控制系统

技术领域

本实用新型属于电阻炉温度控制技术领域,具体涉及一种用于电阻炉均匀加热的温度控制系统。

背景技术

电阻炉是一种靠电阻加热丝通电发热而升温的常用加热设备，广泛应用于铸造、热处理、冶金、制造、化工等行业中。然而，由于电阻炉的加热方式、保温方式使得它具有非线性和滞后性的特点，因此对电阻炉温度的有效控制至关重要，常规的单段式控制方式难以保证加热工艺所要求的温度能够快速、准确的进行调节，再加上经常开关炉门等因素，造成了有效加热区内的温度不均匀。若对铝合金、镁合金等进行热处理时，很可能会因为温度不均匀而使得合金产生过热或过烧，造成废品。

发明内容

本实用新型为了解决传统电阻炉在加热过程中有效加热区内温度不均匀的问题，提供一种用于电阻炉均匀加热的温度控制系统。

用于电阻炉均匀加热的温度控制系统，它包括温度给定装置、上部第一热电偶、上加热丝第一PID运算、上部第二热电偶、上加热丝第二PID运算、上加热丝第三PID运算、上加热丝可控硅、上加热丝、左部第一热电偶、左加热丝第一PID运算、左部第二热电偶、左加热丝第二PID运算、左加热丝第三PID运算、左加热丝可控硅、左加热丝、右部第一热电偶、右加热丝第一PID运算、右部第二热电偶、右加热丝第二PID运算、右加热丝第三PID运算、右加热丝可控硅、右加热丝、中心热电偶。

所述的温度给定装置的信号输出端分别与所述的上加热丝第一PID运算、左加热丝第一PID运算、右加热丝第一PID运算的第一信号输入端相连，所述的中心热电偶的信号输出端分别与所述的上加热丝第三PID运算、左加热丝第三PID运算、右加热丝第三PID运算的第一信号输入端相连。

所述的上部第一热电偶的信号输出端与所述的上加热丝第一PID运算的第二信号输入端相连，所述的上加热丝第一PID运算的信号输出端与所述的上加热丝第二PID运算的第二信号输入端相连，所述的上部第二热电偶的信号输出端与所述的上加热丝第二PID运算的第一信号输入端相连，所述的上加热丝第二PID运算的信号输出端与所述的上加热丝第三PID运算的第二信号输入端相连，所述的上加热丝第三PID运算的信号输出端与所述的上加热丝可控硅的信号输入端相连，所述的上加热丝可控硅的信号输出端与所述的上加热丝相连。

所述的左部第一热电偶的信号输出端与所述的左加热丝第一PID运算的第二信号输入端相连，所述的左加热丝第一PID运算的信号输出端与所述的左加热丝第二PID运算的第二信号输入端相连，所述的左部第二热电偶的信号输出端与所述的左加热丝第二PID运算的第一信号输入端相连，所述的左加热丝第二PID运算的信号输出端与所述的左加热丝第三PID运算的第二信号输入端相连，所述的左加热丝第三PID运算的信号输出端与所述的左加热丝可控硅的信号输入端相连，所述的左加热丝可控硅的信号输出端与所述的左加热丝相连。

所述的右部第一热电偶的信号输出端与所述的右加热丝第一PID运算的第二信号输入端相连，所述的右加热丝第一PID运算的信号输出端与所述的右加热丝第二PID运算的第二信号输入端相连，所述的右部第二热电偶的信号输出端与所述的右加热丝第二PID运算的第一信号输入端相连，所述的右加热丝第二PID运算的信号输出端与所述的右加热丝第三PID运算的第二信号输入端相连，所述的右加热丝第三PID运算的信号输出端与所述的右加热丝可控硅的信号输入端相连，所述的右加热丝可控硅的信号输出端与所述的右加热丝相连。

用于电阻炉均匀加热的温度控制系统，它还包括炉膛、保温层和有效加热区，所述的上加热丝、左加热丝、右加热丝安装于所述的炉膛和所述的保温层之间，所述的上部第一热电偶、左部第一热电偶、右部第一热电偶分别安装在靠近所述的炉膛的一侧中间位置，所述的上部第二热电偶、左部第二热电偶、右部第二热电偶分别安装在所述的有效加热区的边缘的中间位置，所述的中心热电偶安装在所述的有效加热区的中心。

有益效果：

通过上述发明内容，上加热丝、左加热丝、右加热丝可根据对应热电偶的测温结果，分别单独控制加热，调节有效加热区内的温度，消除了有效加热区内温度的过冲和大的波动，保证有效加热区内温度的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于电阻炉均匀加热的温度控制系统的构成方框图。

图2为图1中所述的加热丝和热电偶的布局方式示意图。

具体实施方式

下面根据附图1和附图2详细阐述本实用新型优选的实施方式。

具体实施方式：参见附图1，用于电阻炉均匀加热的温度控制系统，它包括温度给定装置10、上部第一热电偶11、上加热丝第一PID运算12、上部第二热电偶13、上加热丝第二PID运算14、上加热丝第三PID运算15、上加热丝可控硅16、上加热丝17、左部第一热电偶21、左加热丝第一PID运算22、左部第二热电偶23、左加热丝第二PID运算24、左加热丝第三PID运算25、左加热丝可控硅26、左加热丝27、右部第一热电偶31、右加热丝第一PID运算32、右部第二热电偶33、右加热丝第二PID运算34、右加热丝第三PID运算35、右加热丝可控硅36、右加热丝37、中心热电偶20。

所述的温度给定装置10的信号输出端分别与所述的上加热丝第一PID运算12、左加热丝第一PID运算22、右加热丝第一PID运算32的第一信号输入端相连，所述的中心热电偶20的信号输出端分别与所述的上加热丝第三PID运算15、左加热丝第三PID运算25、右加热丝第三PID运算35的第一信号输入端相连。

所述的上部第一热电偶11的信号输出端与所述的上加热丝第一PID运算12的第二信号输入端相连，所述的上加热丝第一PID运算12的信号输出端与所述的上加热丝第二PID运算14的第二信号输入端相连，所述的上部第二热电偶13的信号输出端与所述的上加热丝第二PID运算14的第一信号输入端相连，所述的上加热丝第二PID运算14的信号输出端与所述的上加热丝第三PID运算15的第二信号输入端相连，所述的上加热丝第三PID运算15的信号输出端与所述的上加热丝可控硅16的信号输入端相连，所述的上加热丝可控硅16的信号输出端与所述的上加热丝17相连。

所述的左部第一热电偶21的信号输出端与所述的左加热丝第一PID运算22的第二信号输入端相连，所述的左加热丝第一PID运算22的信号输出端与所述的左加热丝第二PID运算24的第二信号输入端相连，所述的左部第二热电偶23的信号输出端与所述的左加热丝第二PID运算24的第一信号输入端相连，所述的左加热丝第二PID运算24的信号输出端与所述的左加热丝第三PID运算25的第二信号输入端相连，所述的左加热丝第三PID运算25的信号输出端与所述的左加热丝可控硅26的信号输入端相连，所述的左加热丝可控硅26的信号输出端与所述的左加热丝27相连。

所述的右部第一热电偶31的信号输出端与所述的右加热丝第一PID运算32的第二信号输入端相连，所述的右加热丝第一PID运算32的信号输出端与所述的右加热丝第二PID运算34的第二信号输入端相连，所述的右部第二热电偶33的信号输出端与所述的右加热丝第二PID运算34的第一信号输入端相连，所述的右加热丝第二PID运算34的信号输出端与所述的右加热丝第三PID运算35的第二信号输入端相连，所述的右加热丝第三PID运算35的信号输出端与所述的右加热丝可控硅36的信号输入端相连，所述的右加热丝可控硅36的信号输出端与所述的右加热丝37相连。

参见附图2，用于电阻炉均匀加热的温度控制系统，它还包括炉膛28、保温层29和有效加热区30，所述的上加热丝17、左加热丝27、右加热丝37安装于所述的炉膛28和所述的保温层29之间，所述的上部第一热电偶11、左部第一热电偶21、右部第一热电偶31分别安装在靠近所述的炉膛28的一侧中间位置，所述的上部第二热电偶13、左部第二热电偶23、右部第二热电偶33分别安装在所述的有效加热区30的边缘的中间位置，所述的中心热电偶20安装在所述的有效加热区30的中心。

试验结果表明，本实施方式中，当上加热丝17、左加热丝27、右加热丝37的额定功率分别为2.5kW时，在200~800℃范围内有效加热区里的控温精度在±3℃。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims

1.用于电阻炉均匀加热的温度控制系统，其特征在于，它包括温度给定装置（10）、上部第一热电偶（11）、上加热丝第一PID运算（12）、上部第二热电偶（13）、上加热丝第二PID运算（14）、上加热丝第三PID运算（15）、上加热丝可控硅（16）、上加热丝（17）、左部第一热电偶（21）、左加热丝第一PID运算（22）、左部第二热电偶（23）、左加热丝第二PID运算（24）、左加热丝第三PID运算（25）、左加热丝可控硅（26）、左加热丝（27）、右部第一热电偶（31）、右加热丝第一PID运算（32）、右部第二热电偶（33）、右加热丝第二PID运算（34）、右加热丝第三PID运算（35）、右加热丝可控硅（36）、右加热丝（37）、中心热电偶（20）。

2.根据权利要求1所述的用于电阻炉均匀加热的温度控制系统，其特征在于，所述的温度给定装置（10）的信号输出端分别与所述的上加热丝第一PID运算（12）、左加热丝第一PID运算（22）、右加热丝第一PID运算（32）的第一信号输入端相连，所述的中心热电偶（20）的信号输出端分别与所述的上加热丝第三PID运算（15）、左加热丝第三PID运算（25）、右加热丝第三PID运算（35）的第一信号输入端相连；

所述的上部第一热电偶（11）的信号输出端与所述的上加热丝第一PID运算（12）的第二信号输入端相连，所述的上加热丝第一PID运算（12）的信号输出端与所述的上加热丝第二PID运算（14）的第二信号输入端相连，所述的上部第二热电偶（13）的信号输出端与所述的上加热丝第二PID运算（14）的第一信号输入端相连，所述的上加热丝第二PID运算（14）的信号输出端与所述的上加热丝第三PID运算（15）的第二信号输入端相连，所述的上加热丝第三PID运算（15）的信号输出端与所述的上加热丝可控硅（16）的信号输入端相连，所述的上加热丝可控硅（16）的信号输出端与所述的上加热丝（17）相连；

所述的左部第一热电偶（21）的信号输出端与所述的左加热丝第一PID运算（22）的第二信号输入端相连，所述的左加热丝第一PID运算（22）的信号输出端与所述的左加热丝第二PID运算（24）的第二信号输入端相连，所述的左部第二热电偶（23）的信号输出端与所述的左加热丝第二PID运算（24）的第一信号输入端相连，所述的左加热丝第二PID运算（24）的信号输出端与所述的左加热丝第三PID运算（25）的第二信号输入端相连，所述的左加热丝第三PID运算（25）的信号输出端与所述的左加热丝可控硅（26）的信号输入端相连，所述的左加热丝可控硅（26）的信号输出端与所述的左加热丝（27）相连；

所述的右部第一热电偶（31）的信号输出端与所述的右加热丝第一PID运算（32）的第二信号输入端相连，所述的右加热丝第一PID运算（32）的信号输出端与所述的右加热丝第二PID运算（34）的第二信号输入端相连，所述的右部第二热电偶（33）的信号输出端与所述的右加热丝第二PID运算（34）的第一信号输入端相连，所述的右加热丝第二PID运算（34）的信号输出端与所述的右加热丝第三PID运算（35）的第二信号输入端相连，所述的右加热丝第三PID运算（35）的信号输出端与所述的右加热丝可控硅（36）的信号输入端相连，所述的右加热丝可控硅（36）的信号输出端与所述的右加热丝（37）相连。

3.根据权利要求1或2所述的用于电阻炉均匀加热的温度控制系统，它还包括炉膛（28）、保温层（29）和有效加热区（30），所述的上加热丝（17）、左加热丝（27）、右加热丝（37）安装于所述的炉膛（28）和所述的保温层（29）之间，所述的上部第一热电偶（11）、左部第一热电偶（21）、右部第一热电偶（31）分别安装在靠近所述的炉膛（28）的一侧中间位置，所述的上部第二热电偶（13）、左部第二热电偶（23）、右部第二热电偶（33）分别安装在所述的有效加热区（30）的边缘的中间位置，所述的中心热电偶（20）安装在所述的有效加热区（30）的中心。