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                  對氣氛爐在溫控儀上的優化建議

                  對氣氛爐在溫控儀上的優化建議

                  發布時間:2021-08-12 瀏覽次數:45

                    氣氛爐又稱鋼包爐、氣氛保護爐,通常包括一個可以抽真空充氣氛的容器及一個可置于其內的箱式爐。氣氛爐在工業領域用途很廣,尤其適用于磁性材料行業磁芯的燒結,主要用于實驗室的小試及小批量生產。磁芯的燒結過程對氧分壓有一定的要求,通常是抽真空后充入氮氣保護進行燒結。

                    傳統氣氛爐采用硅碳棒加熱,高工作溫度為1350℃,缺點是壽命短,存在老化問題,斷一根需要一組全部更換,對氣氛爐在溫控勞動強度大;此外加熱元件是兩側均布,爐門、儀上的優化建議爐尾溫度明顯偏低,導致燒結產品的一致性差。在優化方案中,加熱元件采用硅鉬棒,其正常工作溫度為1450℃,符合燒結高性能磁芯的溫度要求,使用壽命長達1年左右,不存在老化問題,一根只需換一根,操作方便;爐尾部加裝加熱元件,成三面加熱,同時靠爐門的熱電偶前移,

                    傳統氣氛爐的溫控儀只能設定溫度~時間曲線,對于阻值一定的阻性負載,只要設定好適當的PID(比例、微分、積分)值,就能得到設定的溫度曲線。而優化設計中的氣氛爐加熱元件是硅鉬棒,其阻值隨溫度的變化而變化。特別是硅鉬棒冷態阻值極小,初始升溫時,即使電壓調整器觸發可控硅很小的導通角,反映到負載上的電流就可能很大,以致于燒毀快速熔斷器或可控硅。傳統的做法是在電壓調整器上裝一個10k電位器,對溫控儀送給電壓調整器的標準信號限幅,使負載上的電流減小。但隨著溫度的升高,硅鉬棒的阻值迅速變大,這樣又要求手工增大10k電位器的輸出,一直到硅鉬棒阻值變化不大時,才能把10k電位器調節到大,以保證設定的溫度曲線,這樣達不到全自動升溫的目的。

                    在氣氛爐溫控儀的優化方案中,溫控儀可自動地將送給電壓調整器的標準信號通過程序來加以限幅,每一程序段增加一個限幅(F)參數,這樣就能保證全自動升溫。當然理想的控溫方式是自始至終限制大電流值,這需要采用閉環控制,需增加硬件,比較繁瑣。


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