一種加熱爐溫控器的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)

1. 前言

在金屬熱處理工藝中，需要使用溫控開(kāi)關(guān)，來(lái)控制加熱的溫度，一般采用溫控開(kāi)關(guān)對(duì)烘箱的溫度進(jìn)行控制，各種溫控開(kāi)關(guān)的工作機(jī)理雖然各不相同，但都能在設(shè)定的溫度點(diǎn)斷開(kāi)或接通電源。隨著對(duì)材料要求的不斷提高，熱處理過(guò)程中對(duì)溫度的控制范圍和頻率響應(yīng)也提出了更高的要求。本系統(tǒng)使用了頻響較高的溫度傳感器，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)瞬態(tài)記錄系統(tǒng)，滿足了使用要求，試驗(yàn)中獲取了較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。

2. 原理及系統(tǒng)組成

根據(jù)要求，該計(jì)算機(jī)控制的多點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)必須能做到：

(1) 一次可以同時(shí)測(cè)試多個(gè)樣品；
(2) 測(cè)試并保存每個(gè)溫控開(kāi)關(guān)樣品的斷開(kāi)點(diǎn)及恢復(fù)點(diǎn)溫度；
(3) 打印出每一溫控開(kāi)關(guān)樣品的斷開(kāi)點(diǎn)及恢復(fù)點(diǎn)溫度值；
(4) 自動(dòng)控制烘箱的加熱速度。

計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)主要由傳感器、信號(hào)調(diào)理、采集、系統(tǒng)軟件和計(jì)算機(jī)等組成，見(jiàn)圖1。

2.1 工作原理

加熱爐工作時(shí)，傳感器周?chē)鷾囟劝l(fā)生變化，導(dǎo)致傳感器電阻值發(fā)生變化，產(chǎn)生電信號(hào)。電信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理器調(diào)整后，由采集器將信號(hào)采集，然后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。由于傳感器環(huán)境溫度的變化對(duì)應(yīng)著阻值的變化，通過(guò)一定的算法、計(jì)算處理，即可測(cè)出瞬態(tài)溫度。信號(hào)變送器設(shè)有調(diào)零電位器，通過(guò)系統(tǒng)調(diào)零，可以防止數(shù)據(jù)采集時(shí)系統(tǒng)誤觸發(fā)。

2.2 系統(tǒng)各組成部分說(shuō)明

2.2.1 溫度傳感器

溫度傳感器是以白金為材料。通過(guò)特殊的工藝方法加工而成，響應(yīng)時(shí)間約幾個(gè)毫秒。溫度傳感器工作時(shí)，所需的恒流源由信號(hào)調(diào)理器供給。在一定溫度時(shí)，傳感器兩端為一個(gè)恒定阻值，由于通過(guò)溫度傳感器的電流恒定不變，傳感器輸出為一個(gè)穩(wěn)定的電壓值。當(dāng)溫度在瞬間發(fā)生變化時(shí)，用純金屬加工的溫度傳感器，電阻阻值在瞬間內(nèi)也發(fā)生變化，利用電阻的變化，即可測(cè)出溫度的變化值。