1、改造原由
可控硅温度控制电炉是广泛用于高等学校实验室及冶金、电子、化工等科研部门作陶瓷金属的烧结、熔融、分析所必需的设备之一。本文改造的设备为中国地质大学设备处一台老式电炉。该设备原属于模拟电路设备。由于使用率较高,加之裸露的电子元件易被腐蚀,高温、大电流工作时,元器件老化,严重影响教学实验及科研。
为此,本文将此类设备改造为PID智能数显调节型,将原来的主机及裸露的大部分元器件去除,更换成带机箱的一体化PID温度控制器。改造后的电炉操作方便,数显直观,稳定性好,只要根据所需的实验数据一次编好程序即可,无需人员照管;;另外,故障维修率又大为降低,极大方便了教学实验与科研。
2、改造与安装
此改造方案,适用于各种硅碳棒及硅钼棒电炉等类型的可控硅温度控制电炉,现以一台Ksy-12一16 s可控硅温度控制电炉的改造为例作介绍。
(1)本文选用500 mm×300 mm ×700mm KSY-E系列的台式智能温度控制器,此台式温控器成本可以说基本上是整机改造的所有成本价。
(2)拆除原机与主机连接的所有连接线和大部分在路元件(可以不拆除但搁置不用),安装接线图见图1。
3、仪表工作程序设置
3.1作升温曲线
根据掌握的相关参数,画出升温曲线,以备参考。例如如图2所示:第1段升至l 000℃,设置时间为250 min(以升温速率4℃/min计算,最大不超过10℃/min);第2段在1000℃期间保温120 min,时间设置为120 min;第3段目标温度为600℃,设置时间为120 min;第4段调节时间为一007,表示在该段断电,炉温自动降低。
3.2 工作程序设置
开机调试环节
第一次开机后,确认传感器输入和负载输出类型设置是否正确,并对一些高级功能和参数设置模式进行配置。首先按菜单键进入解锁菜单,进行菜单参数和程序参数设置,如报警设置、PID参数设置、电量参数设置、打印参数设置等。具体设置步骤参考《辉达工控KSY-E智能温度控制器使用说明书》。
解锁进入后,窗口显示量程设置高级菜单,按确认键,测量温度窗口闪烁,进行传感器输入和负载输出配置。量程设置完成后按确认键会自动进入量程迁移菜单,当测量存在较小误差时,可使用各通道量程迁移高级菜单进行修正,要跳过此步骤,可按菜单键两次使当前设置窗口切换到主菜单选择,此时速率/时间窗口字符闪烁,按增键选择下一菜单电量高级菜单。
需要将电量显示值由有效值改为真有效值时,或要使用电量的过压过流保护功能,或是要使用恒压、恒流或恒功率控制,则需要按确认键进入电量高级菜单设置。要跳过此步骤,可再按增键选择下一菜单修改参数权限高级菜单,按确认键进入时间程序参数设置模式、提示音和修改参数权限的配置。
所有参数配置完成并确认正确后,可修改参数权限配置为NO,防止用户意外修改参数。此时可进行程序的设置。
程序设置
从程序解锁菜单进入程序曲线设置界面。
程序段01,设定温度调为1000℃,时间设置为250min,按确认键进行下面的时间程序设置;按照上述方法设置程序段02,设置温度1000℃,保温时间设置为200min;程序段03,温度设置为600℃,时间120min,;程序段04,时间设置为-7,表示程序结束。设置好后按程序键退回工作态,此时开始运行时间曲线。