P1600B型中温黑体炉保护电路的改进

　　1　P1600B型中温黑体炉技术性能参数

　　P1600B型中温黑体炉的加热棒共有6根(每根约2万元),均匀分布在黑体腔的四周,每2根加热棒组成一组,共组成三组加热通道,每组加热棒之间的阻值要求一致,目的是保证黑体腔靶面温度的均匀性。如果需要更换加热棒,必须6根同时更换才能保证黑体腔温场的均匀性。

　　技术参数

　　工作范围: 600℃~1600℃

　　发射率: 0·998

　　口径: 50mm

　　加热功率: 12kVA

　　温度均匀性: 1K

　　2　故障现象

　　在使用过程中发现P1600B型中温黑体炉升温速度比以往要慢,原以为是中温黑体炉使用年限过长造成加热棒老化所致。两个月后,发现高温段升温升不上去,并有两个加热指示灯不亮,于是就将中温黑体炉后盖板打开进行检查。经检查发现有两路保险烧坏,也就是三组加热通道有两组通道不工作,而且保险底座及保险座底板也已烧坏。

　　3　故障分析

　　我们对照P1600B型中温黑体炉的电器原理图认真地对故障现象进行了分析(见图1),当F1、F2、F3、F4任意一个保险烧毁,就会使中温黑体炉加热功率有所下降,进而使升温速度比以往要慢。这时的热功率下降三分之一,造成加热棒老化的假象;当F1、F2、F3、F4有两个保险烧毁,就会使中温黑体炉的热功率大幅下降,这时的热功率下降三分之二,使得高温段温度升不上去。

　　4　电路缺陷

　　分析图1,当F1、F2、F3、F4任意一个保险烧毁,就会变成有的加热棒加热,有的加热棒不加热。虽然P1600B型中温黑体炉控制面板设置有加热指示灯显示,但加热指示灯在设备的侧面,不易监视观察。这样时间长了,各加热棒的老化程度变得不一致,阻值就会发生变化,造成黑体腔靶面温场不均匀,严重影响红外辐射测温仪的校准检定的准确度。这就是P1600B型中温黑体炉保护电路存在的缺陷。

　　5　解决和改进方法

　　由于没有合适的保险管更换,再加上保险座及保险管底板也被烧坏,我们就改用6个16A的自动开关代替了原来6个16A的保险管及保险座,同时在电路中的F1与F2、F3与F4两端各增加、并联一个继电器J1、J2来控制蜂鸣器,在F5与F6之间增加、并联一个初级220V、次级6V的变压器B,见改进图图2所示。

　　当F1、F2、F3、F4中的任意一个保险烧毁(或自动开关跳闸)时,就会使J1、J2其中的一个继电器断电,接着断电的继电器长开端闭合接通变压器B的6V电源,并使蜂鸣器报警,及时通知操作人员进行处理。这就保证了所有加热棒老化程度和电阻阻值变化的一致性,最大限度地延长加热元件的使用寿命,而这正是电路改进的目的。F5和F6不需要并联继电器进行保护,这是因为F5与F6之间连接着连锁反应装置,当F5和F6任意一个保险烧毁(或自动开关跳闸)时, P1600B型中温黑体炉连锁反应装置断电,使中温黑体炉整体都不会有电供给,保证所有加热棒同时停止工作。