樂山市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所（機(jī)電輕工室） 魏樹華

SR91溫控儀在LQT-6000恒溫水槽上的應(yīng)用

樂山市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所（機(jī)電輕工室） 魏樹華

LQT-6000恒溫水槽完全按GB/T 11718-2009《中密度纖維板》和GB/T 15104-2006《裝飾單板貼面人造板》對(duì)恒溫的水槽要求制作。

恒溫水槽；SR91溫度控制器；人造板試驗(yàn)

1.前言

水煮試驗(yàn)是人造板試驗(yàn)中重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，恒溫水槽的溫度控制對(duì)人造板的試驗(yàn)數(shù)據(jù)有關(guān)很大的影響，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)水槽的溫度變化有具體的要求，為此選用0.3級(jí)的SR91高性能的單回路調(diào)節(jié)器對(duì)水溫進(jìn)行測(cè)量和PID加熱控制，同時(shí)選用用三只2000W/220V的加熱器進(jìn)行加熱，保證了試驗(yàn)對(duì)水溫升溫速度的要求。

2.要求

(1)恒溫水槽，保持水溫(20±1)℃、(30±3)℃和(70±3)℃。

(2)在(90±10)min內(nèi)緩慢勻速加熱至沸點(diǎn)(約97℃)，并保持平緩沸騰。

(3)試件之間的距離至少為15mm,試件下端距離水槽底部（加熱裝置）40mm。試件寬度50mm,75mm,長度450mm。

3.原理與制作

(1)水溫控制的實(shí)現(xiàn)。

在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便，從而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象﹐或不能通過有效的測(cè)量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤 差，利用P比例、I積分、D微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。因此要使控制的溫度波動(dòng)小，采用SR91溫度進(jìn)行測(cè)量，輸出與設(shè)定值誤差信號(hào)成正比寬度的脈沖信號(hào)，再用此信號(hào)SR320ZK對(duì)三相電源進(jìn)行通斷控制，從而控制加熱器的加熱功率，達(dá)到精確控制水槽水溫的目的(±1℃)。電路原理圖見圖1。

圖1 LQT-6000恒溫水槽電氣原理圖

表1 緩慢勻速升溫，溫度值表

圖2

圖3

(2)由于溫度控制儀帶有PID調(diào)節(jié)，因此只需要按照一定的時(shí)間間隔改動(dòng)溫度設(shè)定值，使溫度設(shè)定值在80min內(nèi)均勻上升到97℃即可以控制的水溫滿足：在（90±10）min內(nèi)緩慢勻速加熱至沸點(diǎn)。當(dāng)?shù)竭_(dá)沸騰后，手動(dòng)調(diào)節(jié)輸出大小控制電加熱功率，即可實(shí)現(xiàn)：平緩沸騰。表1是水溫從17℃上升到98℃的溫度設(shè)定值表：

每分鐘升溫：(98-17)/80≈1℃

(3)為滿足：試件之間的距離至少為15mm,試件下端距離水槽底部(加熱裝置)40mm。試件寬度50mm,75mm,長度450mm。為同時(shí)滿足試件寬度50mm和75mm要求，設(shè)計(jì)壓板和頂絲，使壓板在立柱上的高度可調(diào),制成的水箱和放木工板的架子，尺寸見圖2、3。調(diào)試：經(jīng)安裝調(diào)試,溫度控制精度和升溫速度符合木工板試驗(yàn)要求。

4.結(jié)論

LQT-6000恒溫水槽，取材容易,溫度控制精度高，市場(chǎng)上有成品大多容積和尺寸不能滿足要求。是木工板水煮試驗(yàn)最好的設(shè)備。

[1]GB/T 11718-2009《中密度纖維板》

[2]GB/T 15104-2006《裝飾單板貼面人造板》

[3]GB/T 17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》

[4]《測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》北京航空航天大學(xué)出版社

魏樹華（1967—），男，四川樂山人，樂山市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所工程師。