專利名稱：高精度熱水循環溫控設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬恒溫設備領域，特別適用于龐大工業設備的恒溫。
目前熱水循環溫控設備都是采用傳統的模擬PID(比例積分、微分)控制方式，采用可控硅作調功器件構成恒溫設備，由于工業設備通常體積龐大、熱容大，因而導致傳統的恒溫設備體積較大，且控制精度差，穩定度僅在±3℃。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、恒溫精度高、升溫速度快的溫控設備。
本實用新型由控制臺(箱體)及安裝在控制臺上的控制器、操作按鈕、泵運行指示燈、加熱電源指示燈及裝在控制臺內的閉環溫控管路組成，所敘控制器由具有時間比例控制算法的加熱、冷卻雙回路SR25控制儀表、固態繼電器、加熱棒、電磁閥組成，加熱控制輸出端與固態繼電器串聯后的輸入端相聯，固態繼電器輸出端與加熱棒相聯，構成交流調功器件，冷卻控制輸出端與電磁閥控制端直接相聯。所敘溫控管路的加熱回路入水口處安裝了特制逆上閥，逆止閥閥芯上鉆有一個孔徑為1毫米－3毫米的小孔，該逆止閥對加熱回路起到了瞬態保壓作用，溫控管路結構獨立，可方便組成不同路數的溫控設備，各路之間工作獨立，維修方便。操作按鈕包括泵啟動按鈕、泵停止按鈕、加熱啟動按鈕、加熱停止按鈕、泵操作按鈕與管路中的水泵相聯，加熱操作按鈕與加熱棒相聯。
圖1本實用新型控制器示意圖；圖2本實用新型調功器件輸出波形圖3本實用新型的閉環溫控管路示意圖；圖4本實用新型外型配置圖。
以下結合附圖對本實用新型作詳細描述圖1是本實用新型的控制器示意圖。
RD1、RD2、RD3、RD4、RD5為保險絲，SR25為控制儀表，R1、R2、R3為加熱棒，HS230為固態繼電器，T為熱電偶，V1為電磁閥，A、B、C、O為三相交流電。由具有時間比例控制算法的SR25控制儀表保險絲RD2，固態繼電器HS230及加熱棒R1、R2、R3組成加熱控制回路，SR25控制儀表的2、3端接電源C相及0相，給SR25控制儀表供電，SR25控制儀表的15、16端接熱電偶測溫元件，SR25控制儀表的7、8端為加熱控制輸出端，R1、R2、R3采用三相y型供電方式，固態繼電器的輸入端以串聯方式接入SR25控制儀表的7、8端，固態繼電器的輸出端分別與R1、R2、R3相聯，SR25控制儀表的5、6端及電磁閥V1構成冷卻器控制回路，其中SR25控制儀表的5端與保險絲RD2相聯，6端與電磁閥線圈的一端相聯。由SR25控制儀表與HS230固態繼電器構成的調功器件的輸出波形見圖2。圖2為調功器件輸出波形圖，其中(a)、(b)、(c)分別表示占空比為10％、50％、90％的輸出波形。
圖3為本實用新型的閉環溫控管路示意圖。1為排汽閥，2為電接點壓力表，3為加熱器，4為熱電偶，5為熱電偶座，6為水泵，7為活接，8為彎頭，9為加熱棒，10為冷卻器，11為冷卻管，12為電磁閥，13為調節閥，14為三通，15為逆止閥，16為手閥，Q1為工作區回水，Q2為工作區入水口，Q3為冷卻回路入水口，Q4為冷卻回路排水口。
加熱回路由特制逆止閥15、冷卻器10的一次側、加熱器3、水泵6、排汽閥1、電接點壓力表2、測溫熱電偶4組成。特制逆止閥為逆止閥閥芯上鉆有一個孔徑為1毫米－3毫米的小孔，特制逆止閥安裝在冷卻回路入水口之后，加熱回路入水口之前。工作時，水流方向為從工作區回來的水Q1，經熱電偶座5，冷卻器10的一次側，加熱器3，水泵6，流向工作Q2，其中加熱器中的加熱量受控制儀表SR25的控制，控制儀表的加熱控制回路，配用固態繼電器，加熱棒9，直接構成有良好輸出特性的調功器件，冷卻回路由手閥16，電磁閥12，冷卻器10二次側，調節閥13組成，其工作流水方向為由入水口Q3，經手閥16，電磁閥12，冷卻器10二次側，調節閥13排出，其中電磁閥12與控制儀表的冷卻控制輸出端相聯，受控制儀表的控制，調節閥可以調節冷卻水流量的大小。冷卻功能是通過對加熱回路中的介質冷卻，間接達到對工作區的冷卻。
溫控管路的結構獨立，可方便組成不同路數的溫控設備，各回路可獨立工作，維修方便。
圖4為本實用新型外型配置圖，17為箱體，18為控制器，19為泵運行指示燈，20為加熱電源指示燈，21為加熱操作按鈕，22為泵操作按鈕，23為通向工作區的出水口Q2，24為工作區回溫控設備的入水口Q1。
本實用新型的優點是抗高次諧波干擾，溫控精度高，可達±1℃，加熱均勻，體積小巧，可方便組成多路溫控設備，各路相互獨立拆修方便，對加熱回路可瞬態保壓，可使用自來水直接做為溫控設備的水壓源，增加了溫控設備的實用性。
本實用新型實施例溫控設備由5路相互獨立的循環回路組成，針對φ120mm橡膠擠出機的要求，第一路溫度設置在110℃，第二路溫度設置在80℃，第三路溫度設置在65℃，第四路溫度設置在60℃，第五路溫度設置在80℃，控制參數設置見表一；表一
表一中P表示比例帶，I表示積分時間，D表示微分時間，K2表示冷卻控制回路的比例帶系數，DB表示冷卻控制的死區，T1為加熱控制循環時間，T2為冷卻控制循環時間。
實際控制效果為各回路均使溫控穩定度在±1℃，有的回路在±0.5℃。
權利要求1.一種熱水循環溫控設備，其中包括控制臺及安裝在制臺上的控制器，操作按鈕，泵運行指示燈、加熱電源指示燈及裝在控制臺內的閉環溫控管路，其特征在于所述的控制器由加熱，冷卻雙回路SR25控制儀表，固態繼電器，加熱棒，電磁閥組成，加熱控制輸出端與固態繼電器串聯后的輸入端相聯，固態繼電器輸出端與加熱棒相聯，構成交流調功器件，冷卻控制輸出端與電磁閥控制端直接相聯。
2.按照權利要求1所述的溫控設備，其特征在于所述的閉環溫控管路的加熱回路入水口處安裝逆止閥，逆止閥閥芯上鉆不一個孔徑為1毫米－3毫米的小孔。
專利摘要高精度熱水循環溫控設備，屬于恒溫設備領域。由控制臺及安裝在控制臺上的控制器、操作按鈕，操作指示燈及裝在控制臺內的閉環溫控管路組成。其特征為控制器中的控制儀表與固態繼電器構成交流調功器件，該溫控設備調節精度高，可達±1℃，結構簡單，體積小，可使用自來水直接做水壓源，實用性強。
文檔編號F28D15/00GK2192868SQ94201998
公開日1995年3月22日 申請日期1994年1月31日 優先權日1994年1月31日
發明者張佑杰, 徐光 , 翟長勇, 吳利存 申請人:清華大學