專利名稱：區(qū)間式、智能化恒溫自動控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫度控制儀，特別是玻璃纖維坩鍋用的恒溫控制儀。
傳統(tǒng)的玻璃絲生產(chǎn)過程，是利用有觸點(diǎn)的交流接觸器，將電力引入坩堝對玻璃加溫，然后拉成絲。其溫度的高低全憑人眼觀察其亮度高低來判斷，溫度高時就停止加溫，否則就上電升溫。操作人員的經(jīng)驗多少和熟練程度的高低以及精力是否集中直接影響著對坩堝溫度正確合理的操作。有時溫度過低，造成斷絲。不論遇到哪種情況，都得停止生產(chǎn)，進(jìn)行檢修或重新啟動，即造成電力、坩堝的浪費(fèi)，又影響了產(chǎn)量。同時，由于頻繁操作交流接觸器通斷，損壞接觸器觸點(diǎn)或線圈的現(xiàn)象也時有發(fā)生。況且，存在線圈浪費(fèi)能源的問題。
為解決這個問題，我國上海、浙江、江蘇幾個廠家試制了“熱電偶式溫度控制儀”，由于熱電偶的滯后特性，造成加熱器溫度超調(diào)量過大，浪費(fèi)能源，致使這種儀器在玻璃纖維陶土坩堝上的應(yīng)用受到限制。據(jù)北京航空航天大學(xué)出版社出版的《單片機(jī)應(yīng)用文集》提供的“LW－1型單片計算機(jī)智能溫度測控系統(tǒng)”資料介紹，“LW－1型單片計算機(jī)智能溫度測控系統(tǒng)”雖然能夠?qū)崿F(xiàn)恒溫測試的智能控制，并存在控溫精確、顯示清淅、超溫報警等優(yōu)點(diǎn)，但存在著儀器成本較高和溫度信號滯后時間長的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的恒溫控制儀，它能有效地解決“熱電偶式溫度控制儀”、“單片計算機(jī)智能測控系統(tǒng)”存在的溫度信號滯后、溫度超調(diào)量過大、浪費(fèi)能源、成本較高的不足。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的來自加熱器［1］的光線首先進(jìn)入測溫電路［2］進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)入放大電路［3］進(jìn)行區(qū)間選擇和線性放大，再通過比較器［4］與設(shè)定信號相比較，比較信號一方面直接通過鑒別電路［8］進(jìn)入驅(qū)動電路［9］使可控硅［10］通斷，從而控制加執(zhí)器［1］升溫、降溫，另一方面進(jìn)入智能電路［6］求得最佳智能信號進(jìn)入鑒別電路［8］，比較信號通過鑒別電路［8］控制智能信號是否進(jìn)入驅(qū)動電路［9］，使可控制硅［10］向加熱器［1］提供最佳保持電壓以維持加熱器［1］的恒溫狀態(tài)，過電流保護(hù)電路［7］聯(lián)接于電流采樣電路［11］和鑒別電路［8］之間。
測溫電路［2］由兩只背向串聯(lián)的硅光電池與一只50Ω－500Ω的負(fù)載電阻并聯(lián)組成。智能電路［6］中的比較信號首先進(jìn)入計數(shù)器，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)－模擬轉(zhuǎn)換器，再進(jìn)入電壓－脈沖轉(zhuǎn)換，最后向鑒別電路［8］輸出智能信號。
本實(shí)用新型因為在測溫電路中采用了兩只背向串聯(lián)的硅光電池與一支負(fù)載電阻并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，所以儀器的響應(yīng)速度快，靈敏度高，抗干擾性能強(qiáng)，線性好，工作穩(wěn)定可靠；因為放大器電路設(shè)計成區(qū)間式，電路只對有效溫段的信號進(jìn)行放大處理，所以大大提高了整機(jī)靈敏度和控制精度；因為在智能電路中采用了數(shù)－模轉(zhuǎn)換技術(shù)，因而，在達(dá)到一定精度要求的情況下，與電子計算機(jī)相比，具有成本低，易于推廣的優(yōu)點(diǎn)；由于本實(shí)用新型采用了過流保護(hù)電路，因而當(dāng)工作電路發(fā)生故障時，可控硅能在0.01秒時間內(nèi)自動關(guān)斷，即保護(hù)了可控硅又防止了事故蔓延；因為本實(shí)用新型的工作回路使用了雙向可控硅作為開關(guān)元件，所以杜絕了接觸器觸點(diǎn)的燒蝕現(xiàn)象，同時不存在線圈耗電問題，延長了儀器的使用壽命，提高了工作可靠性。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖
給出。
附圖是根據(jù)本實(shí)用新型提出的區(qū)間式、智能化恒溫自動控制儀的原理框圖。
下圖結(jié)合附圖詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型提出的儀器的細(xì)節(jié)及工作情況。
該儀器包括測溫電路［2］它直接接收由加熱器［1］發(fā)出的光線，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，送入?yún)^(qū)間放大器［3］進(jìn)行區(qū)間選擇和線性放大，再將該信號與設(shè)定電路［5］發(fā)出的設(shè)定信號一起送入比較器［4］，比較器［4］輸出端，同時與智能電路［6］和鑒別電路［8］相聯(lián)接，鑒別電路［8］的輸出端與驅(qū)動電路［9］相聯(lián)接，驅(qū)動電路［9］輸出端接可控硅［10］的控制端，電流采樣電路［11］由互感器和電流變送器組成，從工作回路采集的電流信號直接送到過流保護(hù)器［7］，過流保護(hù)器［7］再控制鑒別器［8］。
智能電路［6］由計數(shù)器、數(shù)－模轉(zhuǎn)換器、電壓－脈沖轉(zhuǎn)換器依次串聯(lián)組成，在儀器工作時，能自動求出使加熱器［1］恒溫的最佳控制信號。
當(dāng)加熱器［1］溫度偏離設(shè)定恒溫區(qū)時，比較器［4］輸出信號通過鑒別器［8］控制驅(qū)動電路［9］觸發(fā)或阻斷可控硅［10］使加熱器［1］進(jìn)行全電壓升溫或斷電降溫；當(dāng)加熱器［1］的溫度在設(shè)定區(qū)間溫度時，智能電路［6］輸出的智能信號通過鑒別器［8］控制驅(qū)動電路［9］使可控硅［10］工作，為加熱器［1］提供一個最佳保持電壓，達(dá)到恒溫的目的。
權(quán)利要求1.一種特別適用于玻璃纖維坩鍋的區(qū)間式、智能化恒溫控制儀，其特征在于來自加熱器[1]的光線首先進(jìn)入測溫電路[2]進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)入放大電路[3]進(jìn)行區(qū)間選擇和線性放大，再通過比較器[4]與設(shè)定信號相比較，比較信號一方面直接通過鑒別電路[8]進(jìn)入驅(qū)動電路[9]使可控硅[10]通、斷，從而控制加熱器[1]升溫、降溫，另一方面進(jìn)入智能電路[6]求得最佳智能信號進(jìn)入鑒別電路[8]，比較信號通過鑒別電路[8]控制智能信號是否進(jìn)入驅(qū)動電路[9]，使可控硅[10]向加熱器[1]提供最佳保持電壓以維持加熱器[1]的恒溫狀態(tài)，過電流保護(hù)電路(7)聯(lián)接于電流采樣電路[1]和鑒別電路[8]之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫控制儀，其特征是測溫電路［2］由兩只背向串聯(lián)的硅光電池與一只50Ω－500Ω的負(fù)載電阻并聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫控制儀，其特征是智能電路［6］中的比較信號首先進(jìn)入計數(shù)器，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)－模擬轉(zhuǎn)換器，再進(jìn)入電壓－脈沖轉(zhuǎn)換，最后向鑒別電路［8］輸出智能信號。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種區(qū)間式、智能化恒溫控制儀，其特征在于該儀器采用了光線測溫電路、區(qū)間式放大器、智能化控制電路、可控硅執(zhí)行元件及過流自動保護(hù)電路，主要應(yīng)用于玻璃纖維生產(chǎn)過程中的溫度控制，克服了人工控溫存在的精度差、熱電偶式控溫存在的滯后及計算機(jī)控溫存在的成本高的缺點(diǎn)，消滅了電器觸點(diǎn)的燒蝕現(xiàn)象和機(jī)械磨損，提高了工作可靠性。
文檔編號C03B37/00GK2199204SQ94240400
公開日1995年5月31日 申請日期1994年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月9日
發(fā)明者李民 申請人:李民