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[align=center][size=18px][color=#990000]TEC温控器:半导体制冷片新型超高精度温度程序PID控制器[/color][/size][/align][align=center][color=#666666]TEC Thermostat: A New Type of Ultra-high Precision Temperature Program PID Controller for Semiconductor Refrigerator[/color][/align][color=#990000]摘要:针对目前国内外市场上TEC温控器控温精度差、无法进行程序控温、电流换向模块体积大以及造价高的现状,本文介绍了低成本的超高精度PID控制器。24位模数采集保证了数据采集的超高精度,正反双向控制功能及其小体积大功率电流换向模块可用于半导体制冷、液体加热制冷循环器和真空压力的正反向控制,程序控制功能可实现按照设定曲线进行准确控制,可进行PID参数自整定并可存储多组PID参数。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]一、TEC温控器国内外现状[/color][/size]半导体致冷片(Thermo Electric Cooler)是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的一种片状器件,可通过改变电流方向来实现加热和制冷,在室温附近的温度范围内可作为冷源和热源使用,是目前温度控制精度最高的一种温控器件。在采用半导体制冷片进行控温时,需配合温度传感器、控制器和驱动电源一起使用,它们的选择决定了控温效果和成本。温度传感器可根据精度要求选择热电偶和热电阻传感器,控制器也是如此,但在高精度控制和电源换向模块方面,国内外TEC温控器普遍存在以下问题:(1)目前市场上二千元人民币以下的国内外温控器,普遍特征是数据采集精度不高,大多是12位模数转换,无法充分发挥TEC的加热制冷优势,无法满足高精度温度控制要求。(2)绝大多数低价的TEC温控器基本都没有程序控制功能,只能用于定点控制,无法进行程序升温。(3)极个别厂家具有高精度24位采集精度的TEC温控器,但没有相应的配套软件,用户只能手动面板操作,复杂操作要求的计算机通讯需要用户自己编程,使用门槛较高,而且价格普遍很高。(4)目前国内外在TEC控温上的另一个严重问题是电源驱动模块。在具有加热制冷功能的高档温控器中,TEC控温是配套使用了4个固态继电器进行电流换向,如果再考虑用于固态继电器的散热组件,这使得仅一个电流换向模块往往就会占用较大体积,且同时增加成本。[size=18px][color=#990000]二、国产24位高精度可编程TEC温控器[/color][/size]为充分发挥TEC制冷片的强大功能,并解决上述TEC温控器中存在的问题,控制器的数据采集至少需要16位以上的模数转换器,而且具有编程功能。目前我们已经开发出VPC-2021系列24位高精度可编程通用性PID控制器,如图1所示。此系列PID控制器功能十分强大,配套小体积大功率的电流换向器,可以完全可以满足TEC制冷片的各种应用场合,且性价比非常高。[align=center][color=#990000][img=TEC温控器,650,338]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112232210356263_6759_3384_3.png!w650x338.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 国产VPC-2021系列可编程PID温度控制器[/color][/align]VPC-2021系列控制器主要性能指标如下:(1)精度:24位A/D,16位D/A。(2)多通道:独立1通道或2通道。可实现双传感器同时测量及控制。(3)多种输出参数:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可实现不同参量的同时测试、显示和控制。(4)多功能:正向、反向、正反双向控制、加热/制冷控制。(5)PID程序控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。可存储20组分组PID,支持20条程序曲线(每条50段)。(6)通讯:两线制RS485,标准MODBUSRTU 通讯协议。(7)软件:通过软件计算机可实现对控制器的操作和数据采集存储。可选各种功率大小的集成式电流换向模块,只需一个模块就可以完成控制电流的自动换向,减小体积和降低成本。[align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
现在很多制药、化工行业都用的上了无锡冠亚小型恒温控制系统,小型恒温控制系统在运行的过程中怎么判断其运行状况呢? 小型恒温控制系统汽缸中应无杂声,只有吸气阀片正常规律的起落声。冷凝器冷却水应足够,水压0.12MPA以上,水温不能太高。汽缸壁不应有足部发热和结霜情况,表面温差不大于15-20度,冷藏或低温系统,吸气管结霜一般可到吸气口;对于高温工况,吸气管应不结霜,一般结露为正常。 小型恒温控制系统曲轴箱油温小型恒温控制系统不超过70度,不低于10度。小型恒温控制系统润滑油可有泡沫,排气温度不能太高,太高接近国产冷冻油的闪点会对设备不利。冷凝压力不易太高,冷凝压冷库施工力高低受水源、冷凝方式及制冷剂影响而变化。曲轴箱油面不低于视油镜水平中心线的1/2。 小型恒温控制系统手摸卧式储液器和油分离器应上部热下部凉,冷热交界处为液面或油面,安全阀或旁通阀按低压一端应发凉,否则高低压串气。运行中蒸发压力与吸气压力应近似,排气压力、冷凝压力与储液器压力应相近。 小型恒温控制系统冷却水进出应有温差,如无或温差极微,说明热交换器有污垢,需清洗。小型恒温控制系统应密封,不得渗露制冷剂或润滑油,氟小型恒温控制系统轴封不许有滴油。小型恒温控制系统轴封及轴承温度不超过70度。膨胀阀阀体结霜或结露均匀,但进口处不能有浓厚结霜。流体经过膨胀阀时,只能听到沉闷的微小声。系统各压力表指针应相对稳定,温度指示正确。 以上小型恒温控制系统相关的情况是可以判断其小型恒温控制系统运行情况的,建议操作者多多观察,及时判断出有故障的声音,有效的解决。
在节能减排运行的大环境下,无锡冠亚真空室制冷加热恒温控制机组如何高效运行是一件很重要的事情,接下来看看几个真空室制冷加热恒温控制机组技能降耗的小诀窍,看看如何使用的。 真空室制冷加热恒温控制机组的选型的非常重要的第一步,制冷量过小,影响生产,往往得不偿失;但是过大的制冷量则会在无形中增加企业成本,造成不必要的浪费。建议厂家在选购真空室制冷加热恒温控制机组的过程中将详细的工艺介绍清楚,让专业的人员来计算选配合适的真空室制冷加热恒温控制机组型号,需要冷却的对象以及降至所需温度所要求的时间。 在此过程中,千万要注意某些厂家在制冷量上做些小文章,往往夸大能效比,其实这些东西稍加注意便能返现其中的猫腻,有相关的数据显示制冷量功率理论上的数据,在实际的生产过程中,制冷量会低于理论值,根据环境的实际情况,制冷量会有波动。 真空室制冷加热恒温控制机组在保证生产需求和满足设备或是产品安全的前提下,提高蒸发温度,同时适当的降低冷凝温度,加大冷却塔的流量,以保证冷却水的效果; 完善真空室制冷加热恒温控制机组定期的日常维护保养工作,定期清理管道,减少管阻及防止管道结垢,增大流量,保证蒸发器和冷凝器充分补水,加强换热效率,不清洁的水源在长期的使用过程中,会产生碳酸钙和碳酸镁沉积管道中,影响换热效率,增加设备运行苏需要的功率,使得电费大幅度上升,在无形中增加企业成本。 无锡冠亚真空室制冷加热恒温控制机组采用全密闭管路,在运行的过程中,能够一定程度上降低真空室制冷加热恒温控制机组的能耗比,使得真空室制冷加热恒温控制机组高效运行。