专利名称：数字温度指示调节仪的动态控制功能测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热处理电炉行业中的温控仪表动态控制功能检测的^巾数字温 度指示调节仪的动态控制功能测试装置。
背景技术：
目前，数字温度指示调节仪是各种热处理电炉(如热风炉、井式炉、渗 碳炉和氮化炉等)控温的必备仪表。数字温度指示调节仪的综合输出信号功能 分为三部分 一是测量信号检定示值误差，现场显示温度值。二是控制信号-包括电压输出用于驱动SSR固态继电器；晶闸管触发输出触发5 500A 的双向晶闸管，两个单向晶闸管反并联连接；线性电流输出4 20mADC。三是 开关信号连接灯光、铃声，报警。其中检定示值误差根据规范JJG617《数字温度指示调节仪》可以检定得出是否合格。开关信号的通、断因简单而可测。而控制信号的功能比较复杂。它主要取决于两点 一是仪表自身的控制方式， 仪表控制曲线是如何设置，完成的效果是否理想；二是仪表控制信号的输出是 如何影响主回路电流大小，以达到控制炉温。欲动态分析仪表的控制功能，就 需要发明一个闭环的连续控制系统装置来实现。因此，研制一种数字温度指示 调节仪的动态控制功能测试装置一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的H的足要提供"'种可以分析不同类型控温仪表的动态控温特性， 通过工作电流指示了解管式加热炉的电流大小，通过对数字温度指示调节仪PID 及温度曲线的设置，用记录仪观察控温曲线，分析温度曲线实现过程及稳定性 程度的数字温度指示调节仪的动态控制功能测试装置。本发明的目的是这样实现的数字温度指示调节仪的动态控制功能测试装 置，由电压指示表、电流表、记录调节仪、周波控制器、电源指示灯、运行指 示灯、停止指示灯、温度报警灯、转换开关、启动/停止旋钮、接通/断开旋钮、 电源按钮、测量信号插孔、控制信号插孔、开关信号插孔、数字温度调节仪、 固态继电器、晶闸管、管式加热炉、热电偶组成，因不同的数字温度指示调节仪有不同的控制信号输出，当控温仪表的控制信号输出分别为电压输出、晶闸 管触发输出和线性电流输出时，分别有一套控制系统，三者之间可用转换开关进行切换；该装置的工作原理是，在热电偶检定炉自运行工作时，转换开关转 到电偶档，开关信号旋钮接通/断开旋到接通状态，按电源按钮接通电源，这时 电源指示灯亮灯，电压指示表指示电源电压，记录调节仪控制线与主回路接通， 加热启动/停止旋钮旋到加热启动，同时加热运行指示灯亮灯，当记录调节仪设 置控制温度后，整个温度控制系统开始工作。记录调节仪通过热电偶接收到管 式加热炉的温度值，并与要控制的温度进行比较后输出一个4 20mADC控制信 号，通过转换开关连接到周波控制器的输入端，周波控制器则根据这个信号， 确定每一个运行周期的输出周波数；通过导通周波和关断周波，触发在主回路 中的晶闸管导通或关断，使主回路中的电流发生变化，则加热功率发生变化， 通过观看电流表便可得知。当管式加热炉的温度值和记录调节仪控制温度值相 同时，温度控制系统处于平衡状态。当管式加热炉的温度值超过设定温度值上 限时，温度报警灯亮灯，若发生紧急情况或停止正常工作时，将加热启动/停止 旋钮旋到停止，同时加热停止指示灯亮灯，关闭电源按钮，则本装置关闭。当 作为控制功能测试装置时，开关信号旋钮接通/断开旋到断开，这时记录调节仪 开关信号与主回路断开，记录调节仪只起到记录炉温曲线的作用，失去调节炉温的作用。需要测试的数字温度调节仪，通过测量信号插孔、控制信号插孔、 开关信号插孔和装置连接起来进行测试，并根据不同类型仪表的不同控制信号 将转换开关变档，当数字温度调节仪的控制信号为3 12VDC时，将转换开关转 到电压档，由固态继电器与管式加热炉相连组成温度控制系统；当数字温度调 节仪的控制信号为4 20mADC时，转换开关转到电流档，则周波控制器、晶闸 管和管式加热炉相连组成温度控制系统；当数字温度调节仪的控制信号为触发 晶闸管时，转换开关转到直接档，晶闸管和管式加热炉相连组成温度控制系统。 本发明的要点在于它的工作原理。其工作原理是，在热电偶检定炉自运行 工作时，转换开关转到电偶档，开关信号旋钮接通/断开旋到接通状态，按电源 按钮接通电源，这时电源指示灯亮灯，电压指示表指示电源电压，记录调节仪控制线与主回路接通，加热启动/停止旋钮旋到加热启动，同时加热运行指示灯 亮灯。当记录调节仪设置控制温度后，整个温度控制系统开始工作，记录调节 仪通过热电偶接收到管式加热炉的温度值，并与要控制的温度进行比较后输出一个4-20mADC控制信号，通过转换开关连接到周波控制器的输入端，周波控制 器则根据这个信号，确定每一个运行周期的输出周波数，通过导通周波和关断 周波，触发在主回路中的晶闸管导通或关断，使主回路中的电流发生变化，则 加热功率发生变化，通过观看电流表便可得知。当管式加热炉的温度值和记录 调节仪控制温度值相同时，温度控制系统处于平衡状态，当管式加热炉的温度 值超过设定温度值上限时，温度报警灯亮灯，若发生紧急情况或停止正常工作 时，将加热启动/停止旋钮旋到停止，同时加热停止指示灯亮灯，关闭电源按钮， 则本装置关闭。当作为控制功能测试装置时，开关信号旋钮接通/断开旋到断开， 这时记录调节仪开关信号与主回路断开，记录调节仪只起到记录炉温曲线的作 用，失去调节炉温的作用。需要测试的数字温度调节仪，通过测量信号插孔、 控制信号插孔、开关信号插孔和装置连接起来进行测试，并根据不同类型仪表 的不同控制信号将转换开关变档，当数字温度调节仪的控制信号为3 12VDC时， 将转换开关转到电压档，由固态继电器与管式加热炉相连组成温度控制系统； 当数字温度调节仪的控制信号为4 20mADC时，转换开关转到电流档，则周波 控制器、晶闸管和管式加热炉相连组成温度控制系统；当数字温度调节仪的控 制信号为触发晶闸管时，转换开关转到直接档，晶闸管和管式加热炉相连组成 温度控制系统。数字温度指示调节仪的动态控制功能测试装置与现有技术相比，具有可以 分析不同类型控温仪表的动态控温特性，通过工作电流指示了解管式加热炉的 电流大小，通过对数字温度指示调节仪PID及温度曲线的设置，用记录仪观察 控温曲线，分析温度曲线实现过程及稳定性程度等优点，将广泛地应用于热处 理电炉行业中。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。图l是本发明的工作原理图。图2是本发明的正面布置图。
具体实施例方式.参照附图，数字温度指示调节仪的动态控制功能测试装置，由电压指示表1、电流表2、记录调节仪3、周波控制器4、电源指示灯5、运行指示灯6、停止指 示灯7、温度报警灯8、转换开关9、启动/停止旋钮10、接通/断开旋钮11、电 源按钮12、测量信号插孔13、控制信号插孔14、开关信号插孔15、数字温度 调节仪16、固态继电器17、晶闸管18、管式加热炉19、热电偶20组成，因不 同的数字温度指示调节仪有不同的控制信号输出，当控温仪表的控制信号输出 分别为电压输出、晶闸管触发输出和线性电流输出时，分别有一套控制系统， 三者之间可用转换开关进行切换。该装置的工作原理是，在热电偶20检定炉自 运行工作时，转换开关9转到电偶档，开关信号旋钮接通/断开11旋到接通状 态，按电源按钮12接通电源，这时电源指示灯5亮灯，电压指示表l指示电源 电压，记录调节仪3控制线与主回路接通，加热启动/停止旋钮10旋到加热启 动，同时加热运行指示灯6亮灯；当记录调节仪3设置控制温度后，整个温度 控制系统开始工作，记录调节仪3通过热电偶20接收到管式加热炉19的温度 值，并与要控制的温度进行比较后输出一个4 20mADC控制信号，通过转换开 关9连接到周波控制器4的输入端，周波控制器4则根据这个信号，确定每一 个运行周期的输出周波数，通过导通周波和关断周波，触发在主回路中的晶闸 管18导通或关断，使主回路中的电流发生变化，则加热功率发生变化，通过观 看电流表2便可得知v。当管式加热炉19的温度值和记录凋节仪3控制温度值相 同时，温度控制系统处于平衡状态；当管式加热炉19的温度值超过设定温度值 上限时，温度报警灯8亮灯，若发生紧急情况或停止正常工作时，将加热启动/ 停止旋钮10旋到停止，同时加热停止指示灯7亮灯，关闭电源按钮12，则本装 置关闭。当作为控制功能测试装置时，开关信号旋钮接通/断开11旋到断开， 这时记录调节仪3开关信号与主回路断开，记录调节仪3只起到记录炉温曲线 的作用，失去调节炉温的作用。需要测试的数字温度调节仪16，通过测量信号插孔13、控制信号插孔14、开关信号插孔15和装置连接起来进行测试，并根 据不同类型仪表的不同控制信号将转换开关9变档。当数字温度调节仪3的控 制信号为3 12VDC时，将转换开关9转到电压档，由固态继电器17与管式加 热炉19相连组成温度控制系统；当数字温度调节仪3的控制信号为4 20mADC 时，转换开关9转到电流档，则周波控制器4、晶闸管18和管式加热炉19相连 组成温度控制系统；当数字温度调节仪3的控制信号为触发晶闸管18时，转换 开关9转到直接档时，晶闸管18和管式加热炉19相连组成温度控制系统。
权利要求
1、一种数字温度指示调节仪的动态控制功能测试装置，由电压指示表、电流表、记录调节仪、周波控制器、电源指示灯、运行指示灯、停止指示灯、温度报警灯、转换开关、启动/停止旋钮、接通/断开旋钮、电源按钮、测量信号插孔、控制信号插孔、开关信号插孔、数字温度调节仪、固态继电器、晶闸管、管式加热炉、热电偶组成，其特征在于因不同的数字温度指示调节仪有不同的控制信号输出，当控温仪表的控制信号输出分别为电压输出、晶闸管触发输出和线性电流输出时，分别有一套控制系统，三者之间可用转换开关进行切换。
2、 如权利要求l所述的数字温度指示调节仪的动态控制功能测试装置，其 特征在于该装置的工作原理是，在热电偶检定炉自运行工作时，转换开关转 到电偶档，开关信号旋钮接通/断开旋到接通状态，按电源按钮接通电源，这时 电源指示灯亮灯，电压指示表指示电源电压，记录调节仪控制线与主回路接通， 加热启动/停止旋钮旋到加热启动，同时加热运行指示灯亮灯，当记录调节仪设 置控制温度后，整个温度控制系统开始工作。记录调节仪通过热电偶接收到管式加热炉的温度值，并与要控制的温度进行比较后输出一个4 20mADC控制信 号，通过转换开关连接到周波控制器的输入端，周波控制器则根据这个信号， 确定每一个运行周期的输出周波数；通过导通周波和关断周波，触发在主回路 中的晶闸管导通或关断，使主回路中的电流发生变化，则加热功率发生变化， 通过观看电流表便可得知。当管式加热炉的温度值和记录调节仪控制温度值相 同时，温度控制系统处于平衡状态。当管式加热炉的温度值超过设定温度值上 限时，温度报警灯亮灯，若发生紧急情况或停止正常工作时，将加热启动/停止 旋钮旋到停止，同时加热停止指示灯亮灯，关闭电源按钮，则本装置关闭。当 作为控制功能测试装置时，开关信号旋钮接通/断开旋到断开，这时记录调节仪 开关信号与主回路断开，记录调节仪只起到记录炉温曲线的作用，失去调节炉温的作用。需要测试的数字温度调节仪，通过测量信号插孔、控制信号插孔、 开关信号插孔和装置连接起来进行测试，并根据不同类型仪表的不同控制信号 将转换开关变档，当数字温度调节仪的控制信号为3 12VDC时，将转换开关转到电压档，由固态继电器与管式加热炉相连组成温度控制系统；当数字温度调 节仪的控制信号为4 20mADC时，转换开关转到电流档，则周波控制器、晶闸 管和管式加热炉相连组成温度控制系统；当数字温度调节仪的控制信号为触发 晶闸管时，转换开关转到直接档，晶闸管和管式加热炉相连组成温度控制系统。
全文摘要
一种应用于热处理电炉行业中的数字温度指示调节仪的动态控制功能测试装置，由电压指示表、电流表、记录调节仪、周波控制器、电源指示灯、运行指示灯、停止指示灯、温度报警灯、转换开关、启动/停止旋钮、接通/断开旋钮、电源按钮、数字温度调节仪、固态继电器、晶闸管、管式加热炉、热电偶等组成，因不同的数字温度指示调节仪有不同的控制信号输出，当控温仪表的控制信号输出分别为电压输出、晶闸管触发输出和线性电流输出时，分别有一套控制系统，三者之间可用转换开关进行切换。该装置可以分析不同类型控温仪表的动态控温特性，通过工作电流指示了解管式加热炉的电流大小，通过对数字温度指示调节仪PID及温度曲线的设置，用记录仪观察控温曲线，分析温度曲线实现过程及稳定性程度。
文档编号G05B23/02GK101221445SQ200710159099
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者刘春田, 坤 卫, 周再山, 孟丽萍, 孟繁荣, 张广权, 张新秀, 博 王, 王尔君, 石永贤, 董加林 申请人:沈阳重型机械集团有限责任公司