摘　要: 记叙了模拟电路可控硅温度控制电炉改造为PID 智能型数显调节仪控制电炉的原由及改造安装和操作程序过程。通过改造安装后的设备,不仅操作方便,又能直观反映所需实验数据、故障率低,从而简化了日后维修的繁琐程序。对高等学校实验室等科研单位使用的类似设备具有很好的借鉴作用。
　　关键词:电炉; PID 智能型; 改造; 安装
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。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,只留下3 个电流指示表头、3 个可控硅及负载部分(电炉箱体) 。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Ksy212216 s 可控硅温度控制电炉的改造为例作介绍。
　　(1) 拆除原机主机控制表头,根据主机控制表头窗口尺寸选用同尺寸合适的PID 智能型调节仪,并安装上。本文选用160 mm ×80 mm XMA5900 系列的调节仪(同功能的各种系列的调节仪在市场上均有销售,价格在700 元左右,也可以说基本上是整机改造的成本价) 。
　　(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) ,仅保留AC380V进线与保险及3 个电流表头和电炉箱体。
　　(3) 安装接线图见图1 。智能表头④、⑤脚可短接, ⑥、⑦脚可以不设置,lz、l{分别接KGS1 的阴极和控制极,另两个可控制硅接法相似。
 

 

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1 000 ℃,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1 000 ℃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- 007 ,表示在该段断电,炉温自动降低。
3. 2 　工作程序设置
操作面板见图3 。

(1) 合上空气开关(接通电源) 。
(2) 程序设置(该仪表可以设置30 段,但上例只需3 段,第4 段开始断电) 。
①按“set”键,上屏出现“ALA T”。
②按“Δ”键,上屏出现“t . sp”。
③按“set”键,上屏出现“yes”。
④按“set”键,上屏出现“no”。
⑤按“Δ”键,将“no”转为“yes”。
⑥按“set”键确定,进入程序设置,此时上屏出现“0000”,下屏显示绿色并出现“sp . oo”。
⑦继续按“set”键,使上屏出现“0000”,下屏出现“t . 01”(第1 段所需时间) ,按上下键( △/ ▽) 设置温度1 000 ℃,时间250 min 。
⑧按“set”键,上屏出现其他数字(或“0000”) ,下屏出现“t . 02”(第2 段所需时间) ,调节温度1 000 ℃,保温时间120 min (在保温阶段不要按“A/ M”键) 。
⑨按“set ”键,再设定第3 段温度600 ℃,时间120 min 。
⑩上例只设置了3 段,所以,按“set”键在第4 段“‘x’t . 04”上屏输入“ - 007”,该设定将指示仪表工作到此断电,否则仪表将自动按照以前遗留的程序工作。
lv 核定后,按“set”键,退出程序设置。
如果“A/ M”灯亮, 按“A/ M”键使之熄灭, 长按“ △”直到显示“RUN”即可,仪器开始自动工作。电炉程序运行完毕后,会显示“stop”。
参考文献(References) :
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