专利名称：双路显示温度温差控制仪表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种温度显示控制仪表。
近年来，国内外普遍采用数字显示义调节仪或智能化仪表，进行单回路和多回路的温度显示调节。由于反应器的内温是通过壁温加热后通过传热介质传热，经过一段时间才能达到，其时间的长短与传热介质，保温程度等有关。在升温过程中，热电偶所测的温度达到或稍超给定值时，仪表控制负载断电，但这时反应器的壁温远高于反应器的内温，因此反应器的壁温继续向反应器内传热，使反应器的内温继续升高，有时炉内温度可超过给定值几十度。在降温过程中，热电偶所测得的温度虽然接近给定值，但壁温远低于给定值，这时，负载既使在给电的情况下内温仍要下降一段时间。这样，就使反应器的内温测量值围绕给定值上下波动，即使在保温较好情况下或采用控制功能多，精度高的市售仪表，也存在着波动，控制质量不尽人意。如果采用巡检表或记录表测内温予以监视，不但成本大大增加，且指示点与所要测点的对应关系不明确。
采用单回路数字显示控制仪时，热电偶回路有时因短路或接触不良等造成假指示，导致仪表失控，温度骤升，这时会烧坏反应器及内部的反应物，严重时可能造成着火和爆炸等事故。如果采用单回路的温度显示控制，并具有报警功能的仪表，由于热电偶回路出现故障，使热偶回路将输出失真信号，导致错误报警，因此，可靠性不高。
在特殊情况下要求反应器的壁温与内温之差为某一值，即实现温差控制，单回路的显示温度控制仪表不能达到要求。
针对单回路显示温度控制仪表在应用中存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种，能精确控制温差，具有真实值报警功能，成本低的双路显示温度温差控制仪表。
本发明组成如下内温测量部分Ⅰ，包括，热偶补偿电路1；前置放大电路2；线性化电路3；A／D转换电路4；译码，驱动显示电路5；传感器13。控制部分Ⅱ，包括给定值设定器7；给定值放大器8；加法器9；控制电路10；输出电路11。壁温测量部分Ⅲ，包括热偶补偿电路1′；前置放大电路2′；线性化电路3′；A／D转换电路4′；译码，驱动，显示电路5′；传感器13′。
报警部分Ⅳ，包括报警给定值设定器7′；给定值放大器8′；加法器9′；跟随器与倒相器电路6′；控制电路10′；输出电路11′。
除上述内温测量部分Ⅰ、控制部分Ⅱ、壁温测量部分Ⅲ和报警部分Ⅳ外，本发明还包括跟随器电路15′，15″，15；跟随器与倒相器电路6；加法器9″；切换开关12。
本发明中报警部分Ⅳ的测量值为内温测量值，当切换开关切换到122时，实现温差控制，给定值设定器7的设定值为壁温测量值与内温测量值之差的给定值。
本发明实现方式如下传感器13，13′测得的毫伏信号分别通过内温测量部分Ⅰ和壁温测量部分Ⅲ，可分别显示两个温区的温度(如反应器的内温和壁温)，该表可在两种状态下工作，通过切换开关12的切换可选择它的工作状态。工作在状态1，通过给定值设定器7设定参数，控制壁温，使反应器内的温度达到某值即工艺要求的温度值；当壁温传感器出现故障或可控硅击穿时，导致仪表失控，使反应器内温度升高时，内温传感器可及时测出反应器的真实值，此值超过报警值时，报警部分发出声光报警信号，并切断负载电源；工作在状态2，通过给定值设定器7设定参数，控制反应器的壁温与内温之差的值，实现温差控制方式，最终使反应器的壁温与内温之差的值与给定值相符。当壁温传感器回路出现故障或可控硅击穿时，导致仪表失控，使内温升高，内温传感器可及时测出反应器的真值，此值超过报警值时，报警部分发出声光报警并切断负载电源。
本发明的双路显示温度温差控制仪表，由于采用了内外同时测温，温差控制及内温报警技术，以及采用了先进的数字化技术，因而性能稳定可靠，既适用于一般电加热炉的温度控制与数字显示，更适用于滞后较大对象的温度控制和温差控制，并具有温度的真实值超限报警联锁功能，更增加了温控的可靠性和对装置的保护措施。成本低，结构简单，维护使用方便。
图1是本发明的电路示意图。
下面结合附图，具体说明本发明。内温测量部分Ⅰ与壁温测量部分Ⅲ工作原理与工作过程完全相同，内温测量部分Ⅰ的工作过程传感器13所测得的毫伏信号，通过热偶补偿电路1补偿后输出，接入前置放大器2的同相端。经前置放大器2放大后再输出，将输出的信号经线性化电路3处理后一路送给A／D转换电路4，一路给跟随器15′，一路送给跟随器15″，送给A／D转换器4的信号经模数转换，然后通过译码、驱动、显示电路5进行显示。送给跟随器15′的信号通过跟随器15′后，接入报警部分Ⅳ的加法器9′；送给跟随器15″的信号，通过跟随器15″后送入加法器9″。壁温测量部分Ⅲ的线性化电路3′输出的信号，一路送给跟随器与倒相器6，一路送给跟随器15，送给跟随器与倒相器6的信号经信号处理后，送入加法器9″，加法器9″将输入信号处理后，得到偏差信号，然后接入切换开关12的122点。送给跟随器15的信号，经跟随器15后接入切换开关12的121点。
控制部分Ⅱ工作过程当切换开关切换到121时即在状态1工作，通过给定值设定器7可设定控制温度的给定值，然后通过给定值放大器8放大后输出，这时输入加法器9的信号分别来自跟随器15的输出端，和给定值放大器8的输出端；当切换开关12切换到122时即在状态2下工作，通过给定值设定器7可设定控制温差的给定值，然后通过给定值放大器8放大后输出，这时输入加法器9的信号分别来自加法器9″的输出端和给定值放大器8的输出端。加法器9将输入的信号进行放大，得到放大后的偏差信号，将此信号送入控制电路10，控制电路10根据输入信号的不同情况输出相应的输出信号，此信号驱动输出电路11的三极管是否导通，确定输出部分11继电器线圈两端是否给电。
报警部分Ⅳ工作过程通过报警值设定器7′设定报警值，接到给定值放大器8′的反相端，通过放大器8′放大后输出到加法器9′，同时内温测量部分Ⅰ框的线性化电路3输出的信号通过跟随器15′接到加法器9′，加法器9′将输入信号进行放大，得到放大后的偏差信号，此信号经跟随器与倒相器6′进行处理得到与之相反的信号，此信号送入控制电路10′，控制电路10′根据输入信号的不同情况输出相应的输出信号，此信号驱动输出电路11′的三极管，确定输出电路11′继电器线圈两端是否给电。
本发明中给定值设定点7，及报警值给定值设定器7′可以采用给定值拨盘或无触点转换器。控制电路10，10′可以采用时间比例控制电路，比例控制电路或PID控制电路。传感器13及传感器13′可采用热电偶或热电阻。
权利要求
1.双路显示温度温差控制仪表，由测量部分(Ⅰ，Ⅲ)，控制部分(Ⅱ)及报警部分(Ⅳ)组成，其特征在于还设有跟随器与倒相器(6)，跟随器(15′)，跟随器(15″)，跟随器(15)，加法器(9″)，切换开关(12)；测量部分包括内温测量部分(Ⅰ)和壁温测量部分(Ⅲ)；由内温测量部分(Ⅰ)的线性化电路(3)输出的信号分成三路，一路在内温测量部分(Ⅰ)送给A／D转换电路(4)，一路送给跟随器(15′)，经过跟随器(15′)后，送给报警部分(Ⅳ)加法器(9′)，另一路给跟随器(15″)，经过跟随器(15″)后，送入加法器(9″)；壁温测量部分(Ⅲ)的线性化电路(3′)输出的信号分三路，一路在壁温测量部分(Ⅲ)送给A／D转换电路(4′)，一路送给跟随器与倒相器(6)，经跟随器与倒相器(6)信号处理后，输出接入加法器(9″)，另一路送给跟随器(15)，经过跟随器(15)后，接入切换开关(121)，送入加法器(9″)的信号，经信号处理后，得到偏差信号，输出到切换开关(122)。
2.按照权利要求1所述的双路显示温度温差控制仪表，其特征在于所述的内温测量部分(Ⅰ)包括热偶补偿电路(1)，前置放大电路(2)，线性化电路(3)，A／D转换电路(4)，译码驱动显示电路(5)；
3.按照权利要求1所述的双路显示温度温差控制仪表，其特征在于所述的控制部分(Ⅱ)包括给定值设定器(7)，给定值放大器(8)，加法器(9)，控制电路(10)，输出电路(11)。
4.按照权利要求1所述的双路显示温度温差控制仪表，其特征在于所述的壁温测量部分(Ⅲ)包括热偶补偿电路(1′)，前置放大电路(2′)，线性化电路(3′)，A／D转换电路(4′)，译码驱动显示电路(5′)，传感器(13′)。
5.按照权利要求1所述的双路显示温度温差控制仪表，其特征在于所述的报警部分(Ⅳ)包括报警给定值设定器(7′)，给定值放大器(8′)，加法器(9′)，跟随器和倒相器(6′)，控制电路(10′)，输出电路(11′)。
6.按照权利要求1所述的双路显示温度温差控制仪表，其特征在于温差控制情况下来自加法器(9″)的信号分别为内温测量部分(Ⅰ)的线性化电路(3)输出到跟随器(15″)，经跟随器(15″)输出的信号，与壁温测量部分(Ⅲ)的线性化电路(3′)输出到跟随器与倒相器(6)，经跟随器与倒相器(6)处理后输出的信号，加法器(9″)将输入信号处理后接到切换开关(122)。
7.按照权利要求1所述的双路显示温度温差控制仪表，其特征在于温度控制情况下，输入加法器(9)的信号分别来自跟随器(15)的输出端接入切换开关(121)后输出的信号，和给定值放大器(8)的输出信号。
全文摘要
本发明提出一种双路显示温度温差控制仪表,它主要由内温测量部分Ⅰ;壁温测量部分Ⅲ;控制部分Ⅱ;报警部分Ⅳ;跟随器及倒相器6;跟随器15;跟随器15’;跟随器15”;加法器9”;切换开关12组成。本发明既可代替单回路数字显示调节仪表,也适用于温控滞后大,温度的真值报警(报警方式为声光报警,并切断负载电源),温差控制情况下使用。具有精度高,性能稳定可靠,结构新颖,使用、维护、接线方便,生产成本低等优点。
文档编号G05D23/19GK1206134SQ9711255
公开日1999年1月27日 申请日期1997年7月22日 优先权日1997年7月22日
发明者吴长喜 申请人:中国石油化工总公司, 中国石油化工总公司抚顺石油化工研究院