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1400℃高溫爐的升溫速度控制

更新時間:2017-08-01      點(diǎn)擊次數(shù):3260
  1400℃高溫爐是一種煤質(zhì)化驗(yàn)室常用的儀器設(shè)備,與之配套的是溫度控制儀,如升溫速度控制達(dá)不到國標(biāo)的要求,就會使煤質(zhì)分析結(jié)果出現(xiàn)不同程度的偏差,如膠質(zhì)層測定儀的升溫速度過快,常會使測得的膠質(zhì)層大厚度Y值偏高,反之就會使y值偏低。從而影響其測值的準(zhǔn)確使用,因而提高高溫爐控溫儀的質(zhì)量則是保證煤質(zhì)分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
  1400℃高溫爐的熱慣性與機(jī)械運(yùn)動中的運(yùn)動物體慣性相類似,當(dāng)加熱電流出現(xiàn)時,爐體就立即升溫,加熱電流斷開時,爐體就降溫,這種現(xiàn)象被稱為爐體熱慣性小,相反當(dāng)加熱電流出現(xiàn),爐體升溫不明顯,加熱電流斷開,爐體降溫也不明顯,則為熱慣性大。這種時間滯后性的形成有2個原因:其一是高溫爐系統(tǒng)本身具有的時間常數(shù),其二是系統(tǒng)內(nèi)存在著純滯后環(huán)節(jié),根據(jù)對實(shí)驗(yàn)室的許多類型高溫爐的測試,這種滯后時間,少則幾秒,多則4-5min。影響熱慣性的因素較多,大致受爐體的大小、保溫材料的吸熱能力及保溫能力、加熱元件的功率大小、高溫爐的冷態(tài)起動和熱態(tài)起動、熱電偶有無保護(hù)套幾種因素影響。
  非線性高溫爐升至高溫時,由于加熱元件的電阻率發(fā)生變化,同時,由于這時高溫爐對室溫的溫差變大,使其散熱能力增強(qiáng),因而高溫爐的加熱電流與升溫速度的關(guān)系是非線性的,這種非線性可以從升溫過程中觀察到,在保持同一升溫速度時,高溫時的電流大于低溫時的電流。
  用經(jīng)驗(yàn)法對某一1400℃高溫爐進(jìn)行控制,其效果可能很好,但它對另一種高溫爐的控制則可能會*失效,總的來說由于經(jīng)驗(yàn)法缺乏一定的規(guī)律性,故它僅能適用于參數(shù)不變的某些類型的高溫爐,故其應(yīng)用范圍補(bǔ)廣,在實(shí)際運(yùn)用中,爐體的參數(shù)總是在不斷變化,如高溫爐的老化,敏感元件的遲鈍,保溫材料的失效等,且各生產(chǎn)廠家的高溫爐氣熱慣性是極不相同的,即使是同一廠家生產(chǎn)的同一批高溫爐氣熱慣性也不*相同,因而組裝成的爐體熱慣性也各不相同。
  加速度超前控制法的原理簡單并實(shí)用性強(qiáng),此方法的程序編制占存儲單元少,僅是PID調(diào)節(jié)程序的十分之一左右,可用于單片機(jī)控溫儀,它具有實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制升溫速度的功能。
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