温度检测与控制实验系统设计

《温度检测与控制实验系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、任务书设计参数：被测温度1200℃，最大误差不超过±1℃，设计要求：（1）.被控对象为小型加热炉，供电电压220VAC，功率2KW，用可控硅控制加热炉温度；（2）.通过查阅相关设备手册或上网查询，选择温度传感器、调节器、加热炉控制器等设备（包括设备名称、型号、性能指标等）；（3）.设备选型要有一定的理论计算；（4）.用所选设备构成实验系统，画出系统结构图；（5）.列出所能开设的实验，并写出实验目的、步骤、要求等课程设计评语设计报告成绩（30%）设计过程成绩（30%）口试成绩（40%）总成绩一摘要本文介绍了一个简单的温度

2、检测与控制系统的设计。该系统的被控对象为小型加热炉，供电电压为220VAC，功率2KW，被测温度1200度，误差不超过±1℃。本设计通过热电偶测量加热炉内液体的温度，将热电偶的输出信号直接传输到调节器，该调节器内部集成有变送器，并且可设定给定温度值，本实验为1200度。调节器将偏差信号变为标准的4—20MA或1—5v电信号。该信号输出到调功器，可改变晶闸管导通时间，从而调节输出平均电压的大小，实现加热炉温度的控制。经验证此控制器的性能指标达到要求。二系统框图调节器执行器对象检测单元PVSP+被控参数--本系统中，检测单

3、元热电偶，调节器为集成变送器的数字调节器，执行器为可控硅调功器，被控对象为加热炉，被控参数为温度。三设备选型1热电偶热电偶要求测温度1200度，误差不超过±1℃，所以决定了只能用铂铑等贵金属材料热电偶。铂铑热电偶又称高温贵金属热电偶，铂铑有单铂铑（铂铑10-铂铑）和双铂铑（铂铑30-铂铑6）之分，它们作为温度测量传感器,通常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用,组成过程控制系统，用以直接测量或控制各种生产过程中0-1800℃范围内的流体、蒸汽和气体介质以及固体表面等温度。　　铂铑热电偶的工作原理是铂铑热电偶是由两种

4、不同成分的导体两端接合成回路时,当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存在有温差时，显示仪表将会批示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。基于测温精度要求很高，所以选择s型热电偶，即铂铑-10铂型热电偶。名称分度号允差等级Ⅰ级Ⅱ级允差值测温范围℃允差值测温范围℃铂铑10—铂WRS或WRPWRS或WRPKS±1℃或±（1+（t-1100）*0.003）0~1300±1.5℃或±0.25﹪0~1300由表格知，当选择Ｉ级s型热电偶时，其测温等级可以达到±1℃.本设计选择铂铑-铂WRP系列热电

5、偶。高温贵金属(铂铑)热电偶1、应用 适用于各种生产过程中高温场合，广泛应用于玻璃及陶瓷及工业盐浴炉等测温。2、主要技术参数 电气出口：M20x1.5,NPT1/2 精度等级：I、II 防护等级：IP65 偶丝直径：Φ0.5 公称压力：常压3、型号及规格型号分度号测温范围℃保护管材料热响应时间规    格dLxlWRP-130WRP2-130S0-1300高铝质＜150SΦ16300x150350x200400x250450x300550x400650x500900x7501150x10001650x15002150x

6、2000WRP-131WRP2-131＜360SΦ25WRQ-130WRQ2-130R0-1300＜150SΦ16WRQ-131WRQ2-131＜360SΦ25WRR-130WRR2-130B0-1600刚玉管＜150SΦ16WRR-131WRR2-131＜360SΦ25应系统要求，可选择WRP-130，热响应时间小于150s的Ｉ级热电偶。2调节器本设计采用数字调节器，内集成有变送器，可直接接热电偶，将调节后的信号转换为4-20MA或1-5V的标准信号输出。数字式PID调节器采用了先进的嵌入式微处理器，结构紧凑，功能强

7、；采用遵守CAN2.0A协议的82C250和SJA1000芯片，数据通信快递精确，全数字化，全分散，全开放；具有广泛的适用性，温控范围可达0—1600℃：精度高，最小可以采样2uV的信号；使用了独立的RAM存储器，各种参数可以随时修改和保存：面板上设有按键和LED显示屏，可以实时地监测、更改各个参数，操作简单，工作可靠。本设计选择SDC40A数字指示调节器，其规格说明如下：SDC40A数字指示调节器 SDC40A小型（96mm×96mm）数字指示调节器是一种高精度指示调节器，可接受热电偶、热电阻、直流电压、直流电流的输

8、入信号并对其进行控制。规格表一般功能记忆材料半导体不挥发性存储器电源85～264VAC,50/60Hz消耗功率25VAmax环境温度0～50℃环境湿度10～90%RH(无结露)重量约750gPV输入(PV1)类型热电偶,热电阻,直流电压/电流(国际标准)采样周期0.1S精度±0.1%FS偏置-1000～+1000U(U:工程单位)