CN209215965U - 一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，包括机体、至少一个温度补偿电路、至少一个温度传感器、多回路温度采样交换器、温度检测对比控制器及计算机，温度补偿电路位于机体的内部，温度传感器和计算机位于机体的外部，多回路温度采样交换器、温度检测对比控制器以及计算机串联电性连接，温度传感器分别与多回路温度采样交换器和温度补偿电路电性连接，温度补偿电路与计算机电性连接。本实用新型可进行开机检测每个回路的环境温度及工作点温度，正常运行时定时检测对比每个回路的实时温度，确保设备的安全运行可靠。本实用新型的温度补偿电路采用一体冷端补偿器，温度传感器与需要补偿连接点温度反应速度同步一致性，稳定性很高。

Description

一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统

技术领域

本实用新型涉及热处理领域，尤其涉及一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统。

背景技术

热电偶作为测温元件，由于其测量范围宽，精度高，滞后较小，可测高温，且复现性好，被广泛地应用于工业过程检测与控制。由热电偶的测温原理可知：热电偶的热电势大小不仅与工作端（测量端或热端）温度有关，而且与自由端（冷端）温度有关。只有当热电偶冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度的单值函数。工业上常用的各种热电偶的温度--热电势关系曲线（或数据）是在冷端温度为0摄氏度时得到的，与它配套的仪表也是依据这一关系进行刻度的。但在实际应用中，冷端温度往往高于0摄氏度，且不稳定，随环境温度变化而改变，致使热电偶产生的热电势偏小并随之变化，从而造成测量误差。为了准确地测量温度，必须对热电偶的冷端温度进行补偿。

但是使用的现场热处理由于设备运行时设备机内温度升高的影响，包括仪表内温度影响，如果直接接入补偿导线或连接线，必然会造成温度补偿的误差增大，造成不确定的误差，故需接入温度补偿原件。

另外，根据目前国内电力、化工、造船等行业使用的热处理设备，普遍使用的多回路温度补偿连接测温的温控设备。因使用的设备元器件可能出现参数变化及损坏等因素，将造成某回路的温度偏差，再加上补偿电路及补偿导线与设备的连接不稳定的温度偏差，造成热处理的安全隐患。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，包括机体、至少一个温度补偿电路、至少一个温度传感器、多回路温度采样交换器、温度检测对比控制器及计算机，所述温度补偿电路位于所述机体的内部，所述温度传感器和所述计算机位于所述机体的外部，所述多回路温度采样交换器、所述温度检测对比控制器以及所述计算机串联电性连接，所述温度传感器分别与所述多回路温度采样交换器和所述温度补偿电路电性连接，所述温度补偿电路与所述计算机电性连接；

其中，所述温度传感器用以采集实时环境温度，所述温度检测对比控制器通过控制所述多回路温度采样交换器获取环境温度信号，并将环境温度信号反馈给所述计算机，当环境温度信号与所述计算机读取的所述温度补偿电路温度信号对比后误差超过预设误差范围时，设备停止工作并报警。

优选地，所述多回路温度采用交换器包括至少两个继电器，所述继电器的其中之一与所述温度检测对比控制器电性连接，剩余所述继电器分别与所述温度补偿电路和所述温度传感器一一对应连接。

优选地，所述温度传感器为热电偶。

优选地，所述温度补偿电路包括一体冷端补偿器、温度控制仪、正极接线柱和负极接线柱，所述正极接线柱和所述负极接线柱均嵌装在所述机体的侧面上，所述温度控制仪分别与所述一体冷端补偿器以及所述正极接线柱位于所述机体内侧的部分电性连接，所述一体冷端补偿器分别与所述温度控制仪以及所述负极接线柱位于所述机体内侧的部分电性连接，所述正极接线柱和所述负极接线柱均与所述温度传感器电性连接。

优选地，所述一体冷端补偿器由外到内依次包括保温层、圆管、温度补偿原件，所述温度补偿原件一侧设有连接线温度补偿点，所述圆管密封包裹在所述温度补偿原件外侧，所述保温层密封包裹在所述圆管外侧，所述圆管内部还填充有用以密封和保护所述温度补偿原件的填充材料。

优选地，所述一体冷端补偿器的直径不大于1厘米。

优选地，所述圆管为高导热系数的纯铜管或纯银管。

优选地，所述正极接线柱为纯铜接线柱，所述负极接线柱为铜镍44接线柱。

优选地，所述温度控制仪通过补偿原件连接线与所述温度补偿原件电性连接，所述温度控制仪通过纯铜导线与所述连接线温度补偿点连接，所述温度补偿原件通过铜镍44直接与所述负极接线柱位于所述机体内的部分连接。

优选地，所述机体内还包括输出功率模块，所述输出功率模块与所述温度控制仪电性连接。

本实用新型的有益效果是：通过多回路温度采样交换器、温度检测对比控制器以及计算机，对设备实施开机检测，对每个回路进行温度对比，可以检测每个回路的环境温度计工作点温度，正常运行时也可实时间隔测量检测各回路当时的温度对比，定时检测对比每个回路的实时温度，确保设备的安全运行可靠；对温度冷端补偿原件采用体积小的一体化封闭式一体冷端补偿器，能快速将温度均匀的传递到补偿点及补偿原件，保证一致性，并且保证温度不受空气对流等因素影响。

附图说明

图1为本实用新型的一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统的原理图。

图2为本实用新型的一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统的单回路的原理图。

图3为本实用新型的一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统的温度检测对比控制器及相关电路的原理图。

图4为本实用新型的一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统的一体冷端补偿器的剖面示意图。

具体实施方式

为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参阅图1，本实用新型一实施例的一种多回路温度偏差监控运行温度补偿危机温控系统，包括机体1、至少一个温度补偿电路2、至少一个温度传感器3、多回路温度采样交换器4、温度检测对比控制器5及计算机6，所述温度补偿电路2位于所述机体1的内部，所述温度传感器3和所述计算机6位于所述机体1的外部，所述多回路温度采样交换器4、所述温度检测对比控制器5以及所述计算机6串联电性连接，所述温度传感器3分别与所述多回路温度采样交换器4和所述温度补偿电路2电性连接，所述温度补偿电路2与所述计算机6电性连接。优选地，所述多回路温度采用交换器4包括至少两个继电器41，所述继电器41的其中之一与所述温度检测对比控制器5电性连接，剩余所述继电器41分别与所述温度补偿电路2和所述温度传感器3一一对应连接。继电器41可以控制温度检测对比控制器5对各个回路分别或同步进行温度检测，可以控制多回路温度采样交换器4和温度检测对比控制器5与各回路之间连接的通断。其中，所述温度传感器3用以采集实时环境温度，所述温度检测对比控制器5通过控制所述多回路温度采样交换器4获取环境温度信号，并将环境温度信号反馈给所述计算机6，当环境温度信号与所述计算机6读取的所述温度补偿电路2温度信号对比后误差超过预设误差范围时，设备停止工作并报警。本实用新型通过计算机6可以统一校验设置，也可以实现网络远程监控，方便及安全使用。本实用新型的温度检测对比控制器5及相关电路，在开机时将对设备中的所有的温度控制仪22校验对比，常温对比和工作温度对比，在设备运行时，设置需要的间隔时间进行实时温度对比，计算机6将显示对比数据，如果超出使用设置的偏差范围内，计算机6将执行停止设备运行及报警。

本实用新型的温度控制仪22根据使用要求使用低成本的地便宜电压运算放大器OP07C，AD转换器TLC7135C，8052单片机，通信接口等组成。如图3所示，本实用新型的多回路温度采样交换器4包括接入到对应回路的J3到Jn继电器41，与温度检测对比控制器5以及J1和J2继电器41一起组成温度检测电路。在使用小于13回路的设备时，设置温度检测对比控制器5程序，可以把继电器J1及J2驱动连接GD4067B的14及15脚。根据实际使用要求增加继电器41与GD4067B隔离及驱动，GD4067B由温度检测对比控制器5的5V电源供电。

本实用新型一方面可以进行开机检测和正常工作时的温度检测。

开机检测：在打开设备电源时，计算机6检测到开机信号，将发送给温度检测对比控制器5指令，温度检测对比控制器5控制J2继电器41工作，将J3到Jn继电器41接通提供环境温度信号，计算机6将读取所有的温度控制仪22温度信号，计算机6根据设置的温度偏差许可范围对比温度偏差值，若未超出温度偏差许可范围则设备可正常进入工作状态，若超出温度偏差许可范围则设备停止工作并报警。举例说明：检测环境温度信号后，计算机6将发送高端需要矫正温度信号给温度检测对比控制器5，J2继电器41工作，J2继电器41输入端有AD586等部件提供需要的毫伏信号，如热处理需要的温度760摄氏度，如环境温度25摄氏度需要电压30.629毫伏，计算机6将读取所有的温度控制仪22温度信号，计算机6根据设置的温度偏差许可范围进行对比，确定是否停止工作并报警。

正常工作时的温度检测：完成开机检测后设备将正常工作，可在计算机6内设置定时检测，在设置定时后设备将对回路进行实时温度对比检测工作，它将在预设的时间进行实时测量对比，如设置五分钟自动对比，定时到时计算机6将按照顺序逐步提供给温度检测对比控制器5指令，温度检测对比控制器5去控制GD4067B，选择某个回路继电器41工作提供温度信号，温度信号送给温度检测对比控制器5，温度检测对比控制器5将温度数据提供给计算机6对比，计算机6将确定某个回路是否在所设置的温度偏差许可范围内，保证每个回路正常运行。

请参阅图2，优选地，所述温度补偿电路2包括一体冷端补偿器21、温度控制仪22、正极接线柱23和负极接线柱24，所述正极接线柱23和所述负极接线柱24均嵌装在所述机体1的侧面上，所述温度控制仪22分别与所述一体冷端补偿器21以及所述正极接线柱23位于所述机体1内侧的部分电性连接，所述一体冷端补偿器21分别与所述温度控制仪22以及所述负极接线柱24位于所述机体1内侧的部分电性连接，所述正极接线柱23和所述负极接线柱24均与所述温度传感器3通过KC补偿导线电性连接。对冷端温度补偿原件采用一体化冷端补偿器21，保证温度不受空气对流等因素影响，正极接线柱23和负极接线柱24连接机体1内外，保证机体1内外温度传递的稳定性。优选地，所述温度传感器3为热电偶，热电偶作为测温元件，由于其测量范围宽，精度高，滞后较小，可测高温，且复现性好，优选地，可以选用K型热电偶，K型热电偶即镍铬－镍硅热电偶，它是一种能测量较高温度的廉价热偶，由于这种合金具有较好的高温抗氧化性，可适用于氧化性或中性介质中，它可长期测量1000度的高温，短期可测到1200度，故是既便宜又好用的热电偶。

如图4所示，优选地，所述一体冷端补偿器21由外到内依次包括保温层211、圆管212、温度补偿原件213，所述温度补偿原件213一侧设有连接线温度补偿点214，所述圆管212密封包裹在所述温度补偿原件213外侧，此处的保温层211可以是硬质聚氨酯泡沫塑料保温层，用以隔离空气对流的影响。在温控设备中，通常机内温度很高，此时保温层211就发挥了极大的作用，可以有效隔绝补偿点和机内的温度，避免热对流。所述保温层211密封包裹在所述圆管212外侧，所述圆管212内部还填充有用以密封和保护所述温度补偿原件213的填充材料215如真空硅脂等。优选地，所述圆管212为高导热系数的纯铜管或纯银管；选用导热系数高的厚纯银或纯铜管状是为了快速将温度均匀的传递达到连接线温度补偿点214及温度补偿原件213，保证一致性。优选地，所述一体冷端补偿器21的直径不大于1厘米，在温度补偿原件213外侧包裹圆管212和保温层211，可以降低温度补偿的偏差，但同时要保证一体冷端补偿器21的体积足够小以节约空间。一体冷端补偿器21的设置可以保证温度传感器3与连接线温度补偿点214温度反应速度同步一致性，在开机时不受时间变化，稳定性很高，多回路一致性显示小于0.3摄氏度。

优选地，所述正极接线柱23为纯铜接线柱，所述负极接线柱24为铜镍44接线柱。设备温度测量内外连接线负极采用的铜镍44接线柱，正极采用纯铜接线柱，保证与补偿导线材料的一致性，确保设备内外环境温度不受影响，减少测量误差。

优选地，所述温度控制仪22通过温度补偿原件连接线221与所述温度补偿原件213电性连接，所述温度控制仪22通过纯铜导线222与所述连接线温度补偿点214连接，保证连接线温度补偿点214的温度与温度补偿原件213一致性，避免因连接线原因导致测量误差；所述温度补偿原件213通过铜镍44直接与所述负极接线柱24位于所述机体1内的部分连接，保证环境温度直接接入温度补偿原件213，避免测量误差。

优选地，所述机体1内还包括输出功率模块7，所述输出功率模块7与所述温度控制仪22电性连接，用以通过温度控制仪22实时监测输出功率模块7的温度。

由于热处理设备运行时设备机内温度升高的影响，包括仪表内温度影响，如果直接接入补偿导线或连接线，必然会造成温度补偿的误差增大，造成不确定的误差，此时直接在连接线温度补偿点214与温度补偿原件213直接接触，且做成一体冷端补偿器21，保证冷端连接的温度和温度补偿原件213的一致性，运用温度补偿原件特性与KC补偿导线特性，在微机温度信号处理中做成对应的温度表格，保证环境温度在机内抵消，再运用铜镍44接线柱机内机外过度，在接线柱上再接入KC补偿导线及K型热电偶反应的温度就是热电偶的温度，运用计算机6与硬件联合数据调整修改，保证了环境温度不影响设备测量控制温度的精度。

本实用新型的一种多回路温度偏差监控运行温度补偿危机温控系统，通过多回路温度采样交换器、温度检测对比控制器以及计算机，对设备实施开机检测，对每个回路进行温度对比，可以检测每个回路的环境温度计工作点温度，正常运行时也可实时间隔测量检测各回路当时的温度对比，定时检测对比每个回路的实时温度，确保设备的安全运行可靠；且通过计算机可以统一校验设置，也可以实现网络远程监控，方便及安全使用。对温度冷端补偿原件采用体积小的一体化封闭式的一体冷端补偿器，能保证温度传感器与需要补偿连接点温度反应速度同步一致性，在开机时不受时间变化影响，稳定性很高，多回路一致性显示小于0.3摄氏度；且能快速将温度均匀的传递到补偿点及补偿原件，保证一致性，并且保证温度不受空气对流等因素影响。设备温度测量内外连接线负极采用的铜镍44接线柱，正极采用纯铜接线柱，保证与补偿导线材料的一致性，确保设备内外环境温度不受影响，减少测量误差。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：包括机体、至少一个温度补偿电路、至少一个温度传感器、多回路温度采样交换器、温度检测对比控制器及计算机，所述温度补偿电路位于所述机体的内部，所述温度传感器和所述计算机位于所述机体的外部，所述多回路温度采样交换器、所述温度检测对比控制器以及所述计算机串联电性连接，所述温度传感器分别与所述多回路温度采样交换器和所述温度补偿电路电性连接，所述温度补偿电路与所述计算机电性连接；

其中，所述温度传感器用以采集实时环境温度，所述温度检测对比控制器通过控制所述多回路温度采样交换器获取环境温度信号，并将环境温度信号反馈给所述计算机，当环境温度信号与所述计算机读取的所述温度补偿电路温度信号对比后误差超过预设误差范围时，设备停止工作并报警。

2.如权利要求1所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述多回路温度采用交换器包括至少两个继电器，所述继电器的其中之一与所述温度检测对比控制器电性连接，剩余所述继电器分别与所述温度补偿电路和所述温度传感器一一对应连接。

3.如权利要求1所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述温度传感器为热电偶。

4.如权利要求1所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述温度补偿电路包括一体冷端补偿器、温度控制仪、正极接线柱和负极接线柱，所述正极接线柱和所述负极接线柱均嵌装在所述机体的侧面上，所述温度控制仪分别与所述一体冷端补偿器以及所述正极接线柱位于所述机体内侧的部分电性连接，所述一体冷端补偿器分别与所述温度控制仪以及所述负极接线柱位于所述机体内侧的部分电性连接，所述正极接线柱和所述负极接线柱均与所述温度传感器电性连接。

5.如权利要求4所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述一体冷端补偿器由外到内依次包括保温层、圆管、温度补偿原件，所述温度补偿原件一侧设有连接线温度补偿点，所述圆管密封包裹在所述温度补偿原件外侧，所述保温层密封包裹在所述圆管外侧，所述圆管内部还填充有用以密封和保护所述温度补偿原件的填充材料。

6.如权利要求5所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述一体冷端补偿器的直径不大于1厘米。

7.如权利要求5所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述圆管为高导热系数的纯铜管或纯银管。

8.如权利要求4所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述正极接线柱为纯铜接线柱，所述负极接线柱为铜镍44接线柱。

9.如权利要求5所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述温度控制仪通过补偿原件连接线与所述温度补偿原件电性连接，所述温度控制仪通过纯铜导线与所述连接线温度补偿点连接，所述温度补偿原件通过铜镍44直接与所述负极接线柱位于所述机体内的部分连接。

10.如权利要求4所述的多回路温度偏差监控运行温度补偿微机温控系统，其特征在于：所述机体内还包括输出功率模块，所述输出功率模块与所述温度控制仪电性连接。