数显控温仪在恒温箱改进中的应用

　　工作中,我们发现一些容积较小且没有鼓风装置的恒温箱,其箱内温度波动较大。这是由于其采用的是具有二位控制方式的温度控制器来完成箱内温度的自动调节,它的调节过程可以由图1来描述。当设定温度为T0时,接通电源,箱内温度逐渐上升,达到T0时,温度控制器动作,关断加热回路的电源。从示意图1中可以看出箱内温度仍将继续上升至T0+ΔT处(这是因为任何加热对象必有一定的容量,构成的系统就会出现一定的热惯性ΔT)。随着箱内温度的逐渐均匀及散热等因素,温度又将下降,当降至T0时,温度控制器动作,重新接通加热回路的电源,温度又开始上升。如此周而复始,所以说二位调节过程实际上是断续调节作用下的等幅振荡过程。

　　我们知道当温控仪和测温点确定后,ΔT的大小与加热功率有关。功率越大,ΔT越大。所以,要减小箱内温度的波动。

　　可以通过减小其加热功率来实现,但同时还要考虑不能影响升温时间。因此,可以采取如下措施来解决:

　　(1)选择具有双控功能的数显控温仪表来代替原有的温度控制器。利用仪表中的双设定附加电路中的下限继电器J1及上限断电器J2结合自耦变压器构成如图2的加热方式。只要精心调节V0的值,即可获得较理想的效果。当然,图2中J1、J2触点的容量若不足时,可以接入与加热相匹配的中间继电器或交流接触器以满足实际要求。其使用方法是,假如我们需要箱内温度为105℃,那末,可在仪表上设定上限为105℃,下限设定为100℃,则当箱内温度t<100℃时,J1、J2均闭合,恒温箱将快速升温,当100℃≤t<105℃时,J1断开,J2仍闭合,此时电加热器只接受电压V0。只要适当调节V0的大小,使箱内散失的热量与供应的热量基本相当,即可使箱内温度的波动得以改善。

　　(2)利用智能型数字温控仪来代替原有的温度控制器。我们可以选用日产REX-C700型智能控温仪来控温。该表依表内存储的参数进行判读,并按计算出的偏差进行PID调节,用脉宽输出的方式控制功率控制器WG的输出,以改变加在电加热器两端的电压,使系统的加热量等于热损耗量,从而能长期稳定的自动调节箱内温度大小,精确到设定值。仪表的接线可参照图3的方式,具体操作方法可参照仪表使用说明书来进行各参数的设定。

　　本文作者：李玉秋 曹善林