熱控技術(shù)應(yīng)用講座(五)

（2）熱處理爐溫的自控系統(tǒng)

在金屬熱處理工藝中,溫度參數(shù)必須準確測量,但更重要的是給予精確的控制,而精確的控制必須使用自動化儀表組成的爐溫自動控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)是由調(diào)節(jié)對象（熱處理爐）和調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器及變送器等組成負反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。其中調(diào)節(jié)器是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié),假如其它三部分都近似看作純比例特性環(huán)節(jié)時,自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性就僅隨調(diào)節(jié)器的變化而變化。
二位式調(diào)節(jié)器是只有通、斷兩種工作狀態(tài)的調(diào)節(jié)機構(gòu)。如圖3-52是二位式調(diào)節(jié)器的特性曲線。橫坐標表示爐子實際溫度與給定值之差ΔΥ,縱坐標表示調(diào)節(jié)器的輸出信號,它只有“1”和“0”（即“通”和“斷”）兩個數(shù)值（狀態(tài)）。調(diào)節(jié)器在偏差 ΔΥ=0附近的不靈敏區(qū)為2ΔΥ。
圖3-53是二位式自控系統(tǒng)示意圖。變送器是熱電偶,二位調(diào)節(jié)器控制觸器C的通斷,從而控制電熱絲的通電或斷電。當爐溫偏差在-ΔΥ以下時,調(diào)節(jié)器輸出為“1”,接觸器C接通,電熱絲得電,電爐以全功率加熱,爐溫上升。當爐溫上升至偏差大于ΔΥ時,調(diào)節(jié)器輸出“0”,接觸器C斷開,電爐停止供電。
由于電爐存在熱慣性,爐溫在停止供電后的一段時間內(nèi)仍繼續(xù)上升一段才開始下降。當爐溫下降至偏差為-ΔΥ以下時,調(diào)節(jié)器又輸出“1”,電爐又以全功率加熱。此后循環(huán)上述工作過程。由此可見,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程是一個穩(wěn)定的持續(xù)振蕩過程,即爐溫在給定值t0上近似地正弦曲線波動。二位式爐溫自控系統(tǒng)的溫度波動幅度可達+（10-25）℃。