多路炉温控制及热电偶检定装置的实现

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在国内,热电偶检定装置通常采用DWK-702精密温度控制仪或计算机单路控制热电偶检定炉,以实现对热电偶的检定。但在实际的工业生产中,以上这两种方式逐渐暴露出了检定效率低、控制方式不可靠、安全性能差、容易引发事故等诸多不足。由于采用单路控制,每次只能检定一炉(最多6只热电偶),加之检定炉保温性能相当好,造成检定炉从高温降至室温需要很长的无效时间。因此,其工作效率相当低,不适应于生产发展的需要。DWK-702精密温度控制仪方式采用专用热电偶单独进行控制,虽然可靠性较高,但不能进行全自动控制和计算机自动数据处理。计算机控制方式采用检定用的标准热电偶作为控温偶,虽然可以进行全自动控制和数据处理,但是可靠性不是太高,实际使用时经常发生意外。由于是单台控制且检定炉功率较大(瞬时电流达20A),每次更换检定炉时必须重新接线,容易引起打火造成安全事故。因此,本课题研究的目的就是针对以上不足,研制出热电偶多路控制及检定装置同时引入可靠的安全措施。从而提高装置的工作效率和安全性。 本文首先探讨了热电偶作为温度传感器的理论依据及相关特性和测温原理。接着对国内微机控制方式及技术现状进行较深入的分析。接下来在分析课题控制要求的基础上提出了系统的具体实现方案。一方面,本文对数字PID算法进行了探讨和分析,并着重强调了其在温度控制系统中的应用,以及在分段周期PID温度控制方式下的实现;另一方面,提出了系统硬件及软件构建和实施方案,给出了分段数字PID算法在纯大滞后对象控温中的实现方式并论证了其可行性。在此基础上实现了以P89C60单片机、16位AD、AD590以及CPLD构建的炉温测控仪。并通过试验验证了系统的控温精度以及高效、安全等一系列预期目标。最后,本文对数字PID技术应用前景进行了展望。
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