一种绝缘材料热老化实验阶梯升温控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种绝缘材料热老化实验阶梯升温控制装置，属于绝缘材料用具技术领域。

背景技术：

电缆绝缘材料热老化性能是绝缘材料研究所关注的关键问题之一。目前对电缆绝缘材料的热老化实验通常是在恒温温箱中进行，即将测试材料试样直接放入温箱中，温箱设定固定温度，然后对其加热不同的时间，然后将材料试样进行电性能实验。该种方式最大问题在于老化时间长，有的材料甚至需要做长达一年的恒温加热，大大影响材料研发进度，并因实验周期过长且要求连续性，实验过程一旦出现断电或者温箱设备故障将导致整个实验失败，前期工作前功尽弃。近些年，学者研究阶梯升温老化实验方法，可大大缩短热老化的持续时间，提高测试效率。但阶梯升温的实验系统尚不完善，主要是通过人工控制温箱进行升温，一方面浪费人力，另一方面人工控制时间难以准确。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种绝缘材料热老化实验阶梯升温控制装置。

本实用新型的一种绝缘材料热老化实验阶梯升温控制装置，它包含温箱、加热器、热电偶、PID控制器、计算机；所述PID控制器包含单片机、A/D转换器、驱动电路、RS232串口；所述温箱内部的上 下端均安装有加热器，所述热电偶穿接在温箱内，所述热电偶通过导线与PID控制器的A/D转换器电性连接，所述A/D转换器通过导线与单片机电性连接，所述单片机的输出端通过导线与驱动电机电性连接，所述驱动电路通过导线与加热器电性连接，所述计算机通过RS232串口与PID控制器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：提高实验的效率和准确率，同时为企业节省人力，效率高，操作简便。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中PID控制器的结构示意图；

图3为本实用新型中在0-20分钟时间内每隔5分钟升温10℃的温度控制曲线示意图。

图中：1-温箱；2-加热器；3-热电偶；4-PID控制器；5-计算机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-3所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含温箱1、加热器2、热电偶3、PID控制器4、计算机5；所述PID控制器4 包含单片机、A/D转换器、驱动电路、RS232串口；所述温箱1内部的上下端均安装有加热器2，所述热电偶3穿接在温箱1内，所述热电偶3通过导线与PID控制器4的A/D转换器电性连接，所述A/D转换器通过导线与单片机电性连接，所述单片机的输出端通过导线与驱动电机电性连接，所述驱动电路通过导线与加热器1电性连接，所述计算机5通过RS232串口与PID控制器4电性连接。

本具体实施方式的工作原理为：如图1，温箱内部中间位置为测温热电偶，上下表面附着加热电阻丝，热电偶测温信号经PID控制模块读取，PID控制器内部可控制加热电阻丝电流值。计算机经串口与PID控制模块连接。

PID核心单元有80C51单片机构成，通过AD转换区读取热电偶温度值，并通过PID算法与预设温度进行对比，如温度值低于预设温度通过驱动电路输出电流驱动加热器加热，当温度提高后降低驱动电流值直至温度达到预设值。计算机中通过上位机实现阶梯升温的时间梯度设置，并通过RS232串口与单片机系统通讯，在达到温度变化时间时控制单片机设置新的温度值，并进行温度调节。PID控制器结构示意图如图2所示。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下， 能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。