高温箱式电阻炉保护系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型所设计的一种高温箱式电阻炉保护系统，它的断路器一端分别接入电源，断路器另一端接口连接电流互感器一次绕组，电流互感器一次绕组均通过电流型温度传感器与电阻炉串联；电流互感器二次绕组连接单片机；电流型温度传感器的温度信号输出端连接单片机的温度信号输入端，单片机的控制信号输出端连接断路器的控制端。本实用新型电阻炉温度、供电电流和供电电压检测的结果通过单片机控制断路器实现对电阻炉的保护，有效的防止了由于电阻炉温度过高造成的加热元件断裂，短路。
【专利说明】高温箱式电阻炉保护系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电阻炉保护【技术领域】，具体地指一种高温箱式电阻炉保护系统。技术背景
[0002]高温箱式电阻炉作为对金属材料和非金属材料进行热处理、烧结、溶解、分析等实验的高温设备，广泛应用于高校、科研单位和工矿企业。该设备由炉壳、炉衬、加热元件、热电偶和控制器等部分组成。多数电阻炉的加热元件采用硅碳棒或硅钥，通过温度控制器及钼铑一钼热电偶实现测量、指示和自动控制。
[0003]高温箱式电阻炉在长期的使用过程中会出现加热元件断裂，短路，供电电流电压异常等故障，这样会导致电路直接跳闸甚至烧毁，现有的高温箱式电阻炉缺乏必要的保护措施和故障报警指示措施，不利于电阻炉的使用和维护，影响了电阻炉的使用寿命。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就是要提供一种高温箱式电阻炉保护系统，该系统可以使操作人员及时判断、排查电阻炉在使用过程中出现的加热元件温度异常，供电电流和供电电压异常等故障，同时，该系统根据电阻炉温度、供电电流和供电电压检测的结果通过单片机控制断路器实现对电阻炉的保护。
[0005]为实现此目的，本实用新型所设计的高温箱式电阻炉保护系统，它包括电阻炉，其特征在于:它还包括单片机、断路器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器和电流型温度传感器，其中，所述断路器一端的A相接口、B相接口和C相接口分别接入电源的A相、B相和C相，断路器另一端的A相接口连接第一电流互感器一次绕组的一端，断路器另一端的B相接口连接第二电流互感器一次绕组的一端，断路器另一端的C相接口连接第三电流互感器一次绕组的一端，第一电流互感器一次绕组、第二电流互感器一次绕组和第三电流互感器一次绕组的另一端均通过电流型温度传感器与电阻炉串联；
[0006]第一电流互感器二次绕组的一端连接单片机的第一电流信号输入端，第二电流互感器二次绕组的一端连接单片机的第二电流信号输入端，第三电流互感器二次绕组的一端连接单片机的第三电流信号输入端，第一电流互感器二次绕组、第二电流互感器二次绕组和第三电流互感器二次绕组的另一端均接地；
[0007]所述电流型温度传感器的温度信号输出端连接单片机的温度信号输入端，单片机的控制信号输出端连接断路器的控制端。
[0008]本实用新型通过设计上述高温箱式电阻炉保护系统，实现了对电阻炉温度、供电电流和供电电压的检测，并根据电阻炉温度、供电电流和供电电压检测的结果通过单片机控制断路器实现对电阻炉的保护，有效的防止了由于电阻炉温度过高造成的加热元件断裂，短路。另外，本实用新型中的单片机还能将电阻炉温度值、供电电流值和供电电压值实时通过显示器进行显示，能使技术人员知晓电阻炉的实时工作情况，方便技术人员对电阻炉的使用和维护，保证了电阻炉的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构示意图；
[0010]其中，I —电阻炉、2—单片机、3—断路器、4一第一电流互感器、5—第二电流互感器、6—第三电流互感器、7 —电流型温度传感器、8 —电源、9 一显示器。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0012]图中I所示的高温箱式电阻炉保护系统，它包括电阻炉1、单片机2、断路器3、第一电流互感器4、第二电流互感器5、第三电流互感器6和电流型温度传感器7，其中，所述断路器3 —端的A相接口、B相接口和C相接口分别接入电源8的A相、B相和C相，断路器3另一端的A相接口连接第一电流互感器4 一次绕组的一端，断路器3另一端的B相接口连接第二电流互感器5 —次绕组的一端，断路器3另一端的C相接口连接第三电流互感器6 —次绕组的一端，第一电流互感器4 一次绕组、第二电流互感器5 —次绕组和第三电流互感器6一次绕组的另一端均通过电流型温度传感器7与电阻炉I串联；
[0013]第一电流互感器4 二次绕组的一端连接单片机2的第一电流信号输入端，第二电流互感器5 二次绕组的一端连接单片机2的第二电流信号输入端，第三电流互感器6 二次绕组的一端连接单片机2的第三电流信号输入端，第一电流互感器4 二次绕组、第二电流互感器5 二次绕组和第三电流互感器6 二次绕组的另一端均接地；
[0014]所述电流型温度传感器7的温度信号输出端连接单片机2的温度信号输入端，单片机2的控制信号输出端连接断路器3的控制端。
[0015]上述技术方案中，电流互感器用于将大电流转换成适应单片机2读取的小电流，该小电流信号能反应电源8的供电电流的情况。
[0016]上述技术方案中的电流型温度传感器7包含一个精准的温变电阻，温度不同阻值不同，通过内部计算输出实际温度信号。
[0017]上述技术方案中，所述电源8的A相、B相和C相还分别连接单片机2的第一电压测量端、第二电压测量端和第三电压测量端。单片机2能读取电源8的电压值，并判断电压值是否正常。
[0018]上述技术方案中，所述单片机2的显示信号输出端连接有显示器9。
[0019]上述技术方案中，单片机2的型号为TMS320C5000。
[0020]本实用新型工作过程为:初始情况下断路器3接通，电源8向电阻炉I供电，当电阻炉I的温度变化时，电流型温度传感器7通过阻值的变化得到电阻炉I的温度信号，电流型温度传感器7将温度信号传输给单片机2，单片机2对该温度信号进行监控，当该温度在130?250度之间时，单片机2向显示器9发告警信号，如果该温度保持lOmin，则单片机2控制断路器3断开，停止对电阻炉I供电。当温度超过250度时，单片机2直接控制断路器3断开，停止对电阻炉I供电，对电阻炉I进行保护。
[0021]同时，电流互感器实时感应电源8的电流值，当感应到的任意一相电流大于1.15倍额定电流的时间达到15分钟时，单片机2向显示器9发过负荷信号，达到30分钟时，单片机2控制断路器3断开，停止对电阻炉I供电，对电阻炉I进行保护。
[0022]同时，单片机2实时获得电源8的电压值，当电压值不在额定电压规定的范围内时，单片机2控制断路器3断开，停止对电阻炉I供电，对电阻炉I进行保护。
[0023]同时，当电流互感器获得的电流值为零，电压值正常时，此时可判断为电阻炉I的加热兀件断裂。
[0024]说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种高温箱式电阻炉保护系统，它包括电阻炉(1)，其特征在于:它还包括单片机(2)、断路器(3)、第一电流互感器(4)、第二电流互感器(5)、第三电流互感器(6)和电流型温度传感器(7)，其中，所述断路器(3) —端的A相接口、B相接口和C相接口分别接入电源(8)的A相、B相和C相，断路器(3)另一端的A相接口连接第一电流互感器(4) 一次绕组的一端，断路器(3)另一端的B相接口连接第二电流互感器(5) —次绕组的一端，断路器(3)另一端的C相接口连接第三电流互感器(6)—次绕组的一端，第一电流互感器(4) 一次绕组、第二电流互感器(5) —次绕组和第三电流互感器(6) —次绕组的另一端均通过电流型温度传感器⑵与电阻炉⑴串联； 第一电流互感器(4) 二次绕组的一端连接单片机(2)的第一电流信号输入端,第二电流互感器(5) 二次绕组的一端连接单片机(2)的第二电流信号输入端，第三电流互感器(6)二次绕组的一端连接单片机(2)的第三电流信号输入端，第一电流互感器(4) 二次绕组、第二电流互感器(5) 二次绕组和第三电流互感器(6) 二次绕组的另一端均接地； 所述电流型温度传感器(7)的温度信号输出端连接单片机(2)的温度信号输入端，单片机(2)的控制信号输出端连接断路器(3)的控制端。
2.根据权利要求1所述的高温箱式电阻炉保护系统，其特征在于:所述电源(8)的A相、B相和C相还分别连接单片机(2)的第一电压测量端、第二电压测量端和第三电压测量端。
3.根据权利要求1所述的高温箱式电阻炉保护系统，其特征在于:所述单片机(2)的显示信号输出端连接有显示器(9)。
【文档编号】H02H5/04GK203983952SQ201420395929
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】刘黎, 童丹, 徐国涛, 张洪雷 申请人:武汉钢铁(集团)公司