高温老化试验箱控制系统的设计与应用

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1、第28卷第6期大学物理实验Vol．28No．62015年12月PHYSICALEXPEＲIMENTOFCOLLEGEDec．2015文章编号:1007-2934(2015)06-0047-04高温老化试验箱控制系统的设计与应用王秀民，吕强，孙霜青(中国石油大学(华东)，山东青岛266580)摘要:通过设计加热电路、鼓风电路、时间控制电路等控制系统，选用高性能交流接触器、时间继电器以及温控仪表等电路元件，在按要求加工的高温老化箱体内进行了电路连接，经测试与试运行，结果表明:电路控制系统控制温度准确，箱内温度梯度＜1℃，高温老化箱各项参数均能达到使用标准，并且实现了长达30天的无故障高

2、温运行，电路控制系统设计合理、使用安全、参数达标。关键词:高温老化箱;电路;加热;温度中图分类号:TQ052．6文献标志码:ADOI:10．14139/j．cnki．cn22-1228．2015．006．014高温老化试验箱是高校、科研院所等科研机设计方案如图1所示，接通老化箱电源，仪表电路构实验室内常见的高温试验设备，是新材料、新产通电，按要求对仪表参数进行设置;鼓风电路接通品研发常用的高温仪器。高温老化箱的主要功能电源，鼓风机开始工作之后，加热电路的控制开关是提供精确、稳定的高温环境，为了能满足大学物才能接通加热器，否则加热器不工作;时间控制电理创新实验室对高温老化箱多种用途的

3、使用要路、报警电路独立运行。求，通过设计鼓风、温度、时间等电路控制系统，自行设计高温老化箱。目前国内高温老化试验箱技术发展迅速，高端产品正在向着高度集成化、高度智能化的方向飞速发展。高端产品功能强大、集成化程度高，与之对应的是价格高昂，维修复杂。为了能满足大学物理创新实验特色化教学的需求，结合对物理电学知识的理解，在深入调研、学习各种电路元器［1-3］件性能、原理的基础上，选用性能稳定、寿命图1高温老化箱控制系统设计方案长、性价比高的电路元器件，通过设计老化箱电路控制系统，自主研发高温老化箱，在实现控温精确、定时恒温、高温保护等功能的同时，达到操作2鼓风电路系统设计简单、故障率低、

4、维修方便、价格低等优点。鼓风系统是高温老化箱控制系统中非常重要1控制系统方案设计的一部分，高温老化箱内部空气流动是重要且必须的，首先这是实现高温老化箱内部温度均匀分高温老化箱的控制系统包括温度控制电路、布的重要保证，其次这是缩小加热器表面温度与鼓风控制电路、时间控制电路以及报警保护电路老化箱内部环境温度差值，避免加热器表面温度等，用到的电路元件有温控器、接触器、时间继电过分集中，有效提高加热器寿命的重要方式。本器等。设计温度范围:室温－350℃，室内温度梯文将鼓风机置于老化箱顶端，风道置于老化箱两度＜1℃，控温精度＜1℃。高温老化箱控制系统侧，加热器对称分布在两侧风道内，出风口是由

5、无收稿日期:2015-08-19基金项目:中国石油大学(华东)教学实验技术改革类项目(SY-B201403)*通讯联系人48高温老化试验箱控制系统的设计与应用数个直径1．5cm的圆孔组成，两侧出风口相对，器散温、保护的作用。加热电路如图3所示，主电老化箱内空气水平流动。鼓风机从老化箱顶端将路中加热器连接交流接触器KM2的主触头。加箱内空气吸入风道，再使空气流经两侧风道内的热器采用耐腐蚀性能好、辐射率高的镍铬合金加加热器后，从出风口水平吹出，箱内空气经加热热器。器、试验样品、鼓风机形成封闭循环。老化箱顶部设计可调节大小的通气口，主要是平衡老化箱内外气压，避免老化箱内外气压不同引发危险

6、。图3加热电路系统控制电路包括交流接触器KM1、交流接触器KM2、加热开关、温控器1、温控器2、时间继电器KT等。当闭合鼓风电路的开关QM2后，交流接触器KM1线圈通电，其辅助常开触头闭合，此时闭合加热开关QM3，使加热控制电路电流导通，图2鼓风电路系统交流接触器KM2的线圈通电，交流接触器KM2鼓风系统控制电路如图2所示，采用三相四的主触头闭合，加热器开始工作。该设计能够保线电源，空气断路器QF为电路总电源控制器，主证鼓风机工作是加热器工作的必要条件，不仅能电路中，交流接触器KM1的主触头与热继电器够避免鼓风机未启动的情况下，加热器通电后温FＲ的热元件串联后接入鼓风机。控制电路中

7、，交度过分集中，还能保证当加热器停止供电的时候，流接触器KM1的控制线圈与热继电器FＲ的常鼓风机可以继续给加热器散热，从而可以有效提闭静触头串联。电源开关QM1、鼓风开关QM2依高加热器使用寿命。时间控制电路不启动的情况次闭合后，交流接触器KM1的控制线圈通电，使下，时间继电器KT常闭触头始终闭合导通。温其主触头吸合，鼓风机开始工作;当鼓风机超负荷控器1采用XMTA-7000智能式温控器，该温控器时，主电路中电流过大，致使主电路中热继电器具有温度自整定功能，在电路中的