高温持久试验机控制系统

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1、高温持久试验机控制系统蒲海波!沈!杨!孙!杰!辽宁石油化工大学机械工程学院"抚顺))#"")#摘!要"介绍了高温持久试验机微机集散式控制系统的基本构成!简述了其控制原理及控制算法!采用:?CA<@M%]]语言编制了控制程序软件"经试验!该系统运行可靠!满足(:#’!"#ST)SSU$金属拉伸蠕变及持久试验方法%中对炉温的要求"关键词"高温持久试验机&控制系统&放大电路中图分类号"’;WU)!!!文献标识码"-!!!文章编号")"")./")!!!""*#"*."!*"."#%,5’7,2245(&8&’0c6,7&’70&&.70$’370

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4、都达到国家标准和部颁标准"采用了目前比较流=!引言行的分级分布式控制理论"具有资源共享*任务分高温持久实验是将试样在恒温和恒定的拉力条担*故障分散和投资成本低等优点)件下"测定金属试样至断裂的持久强度极限并评定其>!控制系统的性能指标缺口的敏感性)高温持久试验机采用双段式加热炉对试件加热"由于双段式加热炉小而短"又分两段加!)#系统容量!系统同时控制#!台机"每台机热"炉体内部容易产生热量对流干扰"超调量不易保分上*下部两点"共控制V/点!可以扩展到多点#)证)!"世纪*"年代我国的高温持久试验机是在进!!#系统控温范围及精度!控制范围!"

5、"&口机的基础上仿制的"这些设备都是用单台仪表控)!""Y"控制精度在b)Y内"显示分辨率为制"设备控制精度差*操作困难和劳动强度大)因此"‘)Y"热电偶冷端补偿误差在b"+*Y内)从!"世纪U"年代到S"年代初"同行业许多厂家都!##其它!系统工作定时(!"""H"工作电压对高温持久试验机控制部分进行了改造)由于当时!!"1"工作环境温度"&!WY)技术条件和资金限制等诸多原因"炉温控制不稳定"?!集散式控制系统工作原理实验温度不能满足(:%’!"#ST)SSU标准的要求)笔者研制了高温持久试验机集散测控系统"用?+=!控温系统的工作原理

6、于高温强度试验室持久试验机和蠕变试验机的试验试验机加热炉为!!"1电热丝加热"每台炉分过程控制)本控制系统所具有的测量精度和控温精上*下两段加热)温度传感器使用_型高温热电偶"其数量对应于炉体加热段数""&*"L1的热电收稿日期"!""/."U.)!势信号通过全隔离高速继电器多路转换开关输入新作者简介"蒲海波!)SUVT#"男"助工"硕士研究生)型隔离放大器"消除干扰后的信号放大)""倍变成+!*"+蒲海波等!高温持久试验机控制系统"&*1的电压信号输入)/位高精度-!d转换器"下位控制机将从-!d接收到的)/位炉温数字量与室温值和设定值一

7、起进行数学运算#得出某一时刻的误差量"再根据误差值和设定的参数#由特定的分析计算公式得出该时刻的控制脉冲时序#输出合适的调功比控制信号到该点的固态继电器#控制电炉丝的电源通断比#以达到调整电加热炉输出功率的目的"系统硬件结构框图见)"图!!冷端补偿电路6>F+!!%?AMgK@G=>?@G?LNB@E<=>?@G>CGK>=为此采用了全隔离多路转换器设计#每次瞬时只能接通)路热电偶"系统采用了新型隔离放大器件-d!"!_8设计成分机放大电路#有效的提高了整个系统抗共模干扰能力#并消除了通道与通道之间和分机与分机之间的相互影响#隔离放大器原理

8、图见图#"图)!硬件结构框图6>F+)!:A?G[M>?@?+>!硬件部分设计#+!+)!冷端补偿电路及原理冷端补偿采用温敏二极