[align=center][img=在昆虫学实验用自动气压室中如何实现正压和负压的高精度程序控制,500,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211090604445428_4508_3221506_3.jpg!w690x535.jpg[/img][/align][color=#990000]摘要:昆虫的行为模式会受气压变化的明显影响,为在可控气压条件下的气压室内模拟自然气压变化对昆虫行为进行准确和可重复的研究,需要气压室的气压变化可精确程序控制。本文针对客户提出的气压室压力精密程序控制要求,介绍了高精度真空压力控制仪解决方案。真空压力控制仪采用密闭容器进出气体动态平衡法工作原理,以高压气瓶作为高压气源,真空泵进行抽气,通过双通道真空压力程序控制器采集压力传感器并同时自动调节进气针阀和出气针阀的开度,实现任意设定压力变化程序的精密控制和长时间稳定运行。[/color][align=center][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align][color=#990000][size=18px][b]一、问题的提出[/b][/size][/color]各种生物体所处的环境会影响和改变其生活方式,这些环境条件主要包括风、雨、土壤成分、辐射、温度和大气压力等因素。大量研究表明,不利的天气条件(通常与气压变化有关)会影响繁殖、摄食和栖息。昆虫行为,如飞行、产卵、寄生、交配和鸣叫等,会受到气压的影响。对于昆虫行为模式与气压之间的相关性研究,目前普遍采用的方式是在自然条件下进行观察和记录,存在效率低、周期长和不准确等问题。个别实验室使用了手动控制气压的气压室,但存在气压控制不准确、无法长时间的精密模仿自然压力的缓慢变化过程以及可控的气压变化范围很窄等问题。最近有客户希望能对昆虫研究用的气压室进行正负压自动控制,具体要求如下:(1)气压控制范围:以一个标准大气压为基准,能实现气压室的气压在内正负压力范围内的精密控制,即气压室内的绝对压力在90kPa~110kPa范围内精密可控。(2)气压控制形式:可自动模拟自然界大气压的缓慢变化过程,即气压变化可按照任意设定的变化方向和速度进行控制,气压可准确恒定在任意设定点处。总之,整个气压变化过程可按照任意设定的折线形式进行精密控制。(3)气压控制精度:在90kPa~110kPa范围内,任意压力下的控制精度小于±0.1%。为了满足客户提出的上述要求,本文将提出相应的高精度气压程序控制解决方案。解决方案将采用密闭容器进出气体动态平衡法,采用高压气瓶作为高压气源,真空泵进行抽气,通过双通道真空压力程序控制器采集压力传感器并同时控制进气针阀和出气针阀的开度,实现任意设定压力变化程序的精密控制和长时间稳定运行。[b][size=18px][color=#990000]二、解决方案[/color][/size][/b]从客户提出的上述要求可以看出,用于昆虫行为研究的气压室压力控制是个典型的正负压力自动控制问题。此正负压力自动控制需要解决以下几方面的问题:(1)正压(压力)和负压(真空)如何形成。(2)正负压自动控制方法和控制仪器。(3)压力传感器的选择。(4)控制阀门的选择。为解决上述几方面的问题,本文提出的具体解决方案如图1所示。[align=center][color=#990000][img=气压室压力控制方案结构示意图,550,227]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211090607045916_3943_3221506_3.jpg!w690x285.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 昆虫研究用气压室正负压力程序控制方案示意图[/color][/align]首先,为在气压室内形成正压和负压,解决方案采用了动态平衡法。如图1所示,在气压室的左边进气端布置高压气源,在气压室的右边出气端布置真空泵,如果进气流量大于排气流量则形成正压,若排气流量大于进气流量则形成负压。进气和出气流量通过进气阀和排气阀调节。对气压室正压和负压的调节和控制,是一个典型的分程控制案例,即采用一个调节器的输出同时驱动几个工作范围不同的执行器。这里的调节器就是图1所示的压力控制器,工作范围不同的执行器是进气阀和排气阀。由此可见,压力控制器要求具有分程控制功能,即要求压力控制器针对不同工作范围(正压或负压区间)具备同时调节进气阀和排气阀开度大小的功能。另外,为了保证控制精度,所选择的压力控制器为超高精度PID调节器,具有24位AD和16位DA转换器,并具有双精度浮点运算功能,最小输出百分比可以达到0.01%。为了保证气压室内压力变化达到客户提出的控制精度,还需要选择高精度压力传感器。如果要达到±0.1%的控制精度,压力传感器的测量精度需要达到±0.05%。同样,压力控制精度还取决于进气阀和排气阀的调节精度和响应速度。对于体积较小的昆虫学实验用气压室,则要求阀门具有超高的响应速度。我们选择用步进电机驱动的快速电动针阀,电动针阀的全程开启速度为0.8秒,具有超低的真空漏率和7bar的耐正压能力。一系列不同通孔孔径的电动针阀可供选择以满足不同规格尺寸的自动气压室。最关键的是可以使用0~10V(或4~20mA)的模拟信号直接驱动电动针阀,且具有非常好的线性度和重复性。经过上述选择和配置,按照图1所示的解决方案,所配置的真空压力控制仪如图2所示。[align=center][color=#990000][img=用于气压室的真空压力控制仪结构示意图,550,447]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211090607364958_9108_3221506_3.jpg!w690x561.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 昆虫研究用气压室真空压力控制仪结构示意图[/color][/align]图2所示的真空压力控制仪是一个集成式仪器,将包括数控针阀、控制器、电源等所有部件都集成安装在控制仪内。控制仪两侧留有连接充气/抽气泵的快插接头。控制仪背面留有连接气压室进气/出气的快插接头,同时还留有连接压力传感器、计算机通讯和工作电源的专用接口。压力传感器以外置形式直接安装在气压室侧壁上,可更准确的检测气压室内的真空压力变化。压力传感器的信号和电源引线连接到真空压力控制仪背面相应的连接器上。这种外置式压力传感器形式更具有扩展性,可根据不同气压室或密闭容器的真空压力控制范围选择不同压力传感器,并便于更换和安装。计算机通讯采用了具有标准MODBUS协议的RS 485接口,由此可连接计算机。通过PID控制器随机所带的控制软件,计算机可直接遥控PID调节器,并采用软件界面操作进行控制程序设置和运行,对控制过程进行数据采集、存储和全过程结果曲线显示。[b][size=18px][color=#990000]三、总结[/color][/size][/b]上述的正负压精密控制解决方案作为一种标准的真空压力控制仪器,除了可以满足昆虫学实验用自动气压室的各项要求外,还具有很强的适用性和可扩展性,主要体现在以下几个方面:(1)可进行更大区间的真空压力控制,绝对压力控制范围可覆盖0.1Pa~0.5MPa,具有非常宽泛的正压和负压控制范围。(2)在正压和负压区间可实现各种形式的控制,如单独控制正压、单独控制负压(真空度),也可正负压连续控制,所有控制可进行定点控制,也可进行折线编程程序的自动控制。(3)可进行更多功能的扩展,如实现不同气体或不同气体含量混合气体下的气压控制,也可用来同时控制其他环境变量,如温度、湿度和光照等。总之,标准化的真空压力控制仪可满足各种实验室气压室的压强程序控制,并具有±0.1%以上的控制精度。同时,控制仪也适用于各种真空压力容器(如气候室、气候环境试验箱、真空气氛炉、真空干燥箱、旋转蒸发仪、精密低温容器、冷冻干燥箱和各种光谱仪等)的气压精密控制,大大提高了自动化程度和控制精度。[align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
PLC程序控制器目前已广泛应用于各个领域之中,其中在[b]快温变试验箱[/b]中的的应用也是比较普遍。因其内部是由大量的电子元器件组成,很容易受到周围一些电气元件的干扰、强磁场电场以及振动幅度大等因素影响到PLC控制器的正常工作,这点往往被许多人忽略。即使程序编制再好,安装环节不注重,日后调试、运行会带来很多的故障。疲于奔命地维护。[align=center][img=,469,469]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105311519164835_6525_1037_3.jpg!w469x469.jpg[/img][/align] 以下是快温变试验箱PLC程序控制器安装时注意事项: 1、PLC安装环境 环境温度在0~55度,过高过低会导致内部电了元器件运行不稳定。必要时可采取降温或升温措施进行调节。 不能安装在振动频率50Hz、幅度为0.5mm以上,因振动幅度过大容易造成内部电路板的电子元器件脱焊以及脱落现象出现。 在电器箱内外应尽可能远离强磁场电场(如控制变压器、大容量的交直接触器、大容量的电容器等)电气元器件,还有易产生高次谐波(如变频器、伺服驱动器、逆变器、可控硅等)控制器件。 避免安装在金属粉尘多、腐蚀、可燃气体、潮湿等场所。 2、电源 要正确接入PLC电源,有交直之分。建议可使用隔离变压器提供给快温变试验箱PLC程序控制器电源。 3、接线布线及走向 接线时应使用冷压片压接后再接入PLC的输入输出端子上,并保证紧固牢靠。 当输入为直流信号时,如周围干扰源又多,应考虑带有屏蔽的电缆或采用双绞线为宜,在线的走向尽量不要与动力线平行且不能放置在同一线槽、线管内,以防造成干扰。 4、接地 有效地接地可以避免浪涌信号的冲击干扰,其接地电阻不应大于100欧,电气箱中如有接地铜排,应直接接到接地排上,不可与其他控制器(如变频器)的接地连接后再接入接地排上。
[size=16px][color=#339999][b]摘要:针对定形相变复合材料热性能测试中ASTM C1784动态热流计法和ASTM C518稳态热流计法的高精度可编程快速温度控制问题,本文提出了采用单独两路TEC半导体热电加热制冷模组作为执行机构的解决方案。解决方案中还配备了不同加热功率的TEC控制电源模块、高精度热电阻温度传感器和超高精度PID程序控制器以构成闭环控制回路,模块式结构完全能满足两种热流计法的高精度温控需求,并便于快速搭建和开发相应的热流计法设备。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px]在储能和建筑节能领域中,会使用各种新型的定形相变复合材料,这些PCM的储热性能测试通常使用ASTM C1784“采用热流计装置测量相变材料及其产品储热特性的标准测试方法”。[/size][size=16px]ASTM C1784方法是一种基于传统稳态热流计法隔热性能测试技术(HFM)的动态测试方法,称之为动态热流计法(DHFM),因此在稳态时可测量样品的导热系数,在动态时可测量样品的热焓和比热容。建立这种动态热流计法,主要是为了进行板状大尺寸相变材料多个热性能的测试,样品尺寸通常为边长100~300mm之间的正方形板材,这种尺寸易于从定形相变复合材料实际板材中取样测试,与DSC差热扫描量热仪测试中毫克量级样品形式相比更具有材料的代表性,也是DSC的一种补充拓展测试方法。[/size][size=16px]动态热流计法的测量原理如图1所示,其原理与低导热系数稳态热流计法基本相同,不同之处一是在样品的上下两面都安装有热流传感器,二是上下加热板的温度变化相同且同步,即被测样品上下两面始终处于等温边界条件。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.复合相变材料储热性能测试方法原理图,400,174]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306251820459091_947_3221506_3.jpg!w669x292.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 ASTM C1784测量原理示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px]动态热流计法可以测试不同温度下的热焓和比热容,同时也能测量相变材料的熔点温度区间,所以在测试过程中热板温度是以很小的间隔(如0.5~1℃)进行台阶式上升或下降,同时测量温度变化过程中的热流计输出信号,由此可确定不同温度下的测量结果。测试过程中样品上下两表面和样品中心处的温度和热流变化曲线如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=02.复合相变材料储热性能测试过程中的温度和热流变化曲线,550,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306251821181625_6673_3221506_3.jpg!w690x404.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 C1784法测试过程中的温度和热流变化曲线[/b][/color][/size][/align][size=16px]从上述动态热流计法的测试过程可以看出,整个测试过程对样品表面的温度变化及其控制有以下几方面的要求:[/size][size=16px](1)台阶式温升控制过程要求产生尽可能小的温度超调,减少热流测量值的积分误差。[/size][size=16px](2)0.5℃甚至更小的温升步长或台阶,这就要求具有温度控制具有足够高的控制精度,如至少要达到0.02℃的控温精度才能实现不超过4%的测量误差。[/size][size=16px](3)测试过程中,需要通过多个台阶升温测试过程才能完成全温度范围的测试,整个测试试验过程非常漫长。为此需要每个台阶升温过程的时间尽可能短,特别是从一个温度上升恒定到下一个更高温度台阶时的用时越小越好,而且还需同时满足温度不超调要求。[/size][size=16px](4)整个控温过程除了快速和无超调外要求之外,还需能进行可编程自动温度控制,可根据温度范围和温度变化步长设置温度变化程序控制曲线,由此可实现整个过程的自动测试。[/size][size=16px]为了实现动态热流计法温度控制过程中的上述几个方面要求,本文提出了以下的解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px]在储能和建筑节能领域,大量使用的是相变温度较低(几十摄氏度)的定形相变材料,因热流计的使用温度较低,因此动态热流计法也只能适合这类较低温度的复合相变材料。由此,上述动态热流法温度控制过程中所需解决的问题就是一个100℃以下的高精度快速温度控制问题。[/size][size=16px]为了在10~100℃范围内实现上述高精度可编程快速温度控制,解决方案采用的TEC半导体热电片作为热板的加热器件,在此温度范围内TEC所具备的加热和制冷功能,结合高精度热电阻温度传感器和超高精度可编程PID调节器,可实现温度快速和高精度的程序控制。整个TEC温控系统结构如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=03.可编程TEC半导体热电温控系统结构示意图,690,328]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306251821401288_6099_3221506_3.jpg!w690x328.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 可编程TEC半导体热电温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px]在图3所示的TEC温控系统中,除充分利用TEC器件的加热制冷特殊功能之外,为了保证温度变化的高精度、快速和可编程控制的技术要求,本解决方案还对温度闭环控制回路的结构和其他相关器件进行了以下设计和配置:[/size][size=16px](1)样品上下两面的温度采用各自独立的TEC模组进行温度控制,即两个TEC闭环温度控制回路。这种结构既可以用来执行ASTM C1784 动态热流计法测试,又可以执行ASTM C518热流计法测试,区别只是上下两个热板的温度控制程序不同。 [/size][size=16px](2)特制的TEC控制电源可根据TEC热电片加热制冷功率来进行选择,适用于多个TEC片的串联或并联使用,以满足不同样品尺寸大小的温控需要。[/size][size=16px](3)温度传感器采用了较高精度的热电阻温度传感器,如铂电阻或热敏电阻温度传感器,由此可至少达到优于0.02℃的测温精度。[/size][size=16px](4)在高精度温度传感器基础上,为了保证控制精度,解决方案中特别配备了高精度的可编程PID控制器。此控制器的最大特点是采集和控制精度高,具有24位AD和16位DA,采用了双精度浮点运算,可使最小控制输出百分比达到0.01%,比普通的PID控制器提高了1~2个数量级。[/size][size=16px](5)解决方案所配置的高精度控制器同时还具备程序控制功能,支持20条程序曲线的编辑。还具有PID参数自整定功能和标准MODBUS协议的RS 485通讯接口,控制器自带的计算机软件可在计算机上运行,通过通讯接口计算机可直接运行控制软件,可进行所有参数的设置,控制参数和过程参数的显示和存储。[/size][size=16px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px]综上所述,通过本文的解决方案可以高精度和快速的实现动态热流计法测试中的温度控制,同时也能满足稳态热流计法测试中的温度控制需要。特别是模块式结构非常便于搭建和开发相关的定形相变复合材料热性能测试仪器,自带的功能强大的控制软件避免了再进行繁琐和较大工作量的软件程序编写。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]
[align=center][img=高海拔低气压模拟试验箱中高精度真空度程序控制解决方案,550,523]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312011543074519_5661_3221506_3.jpg!w690x657.jpg[/img][/align][b][size=16px][color=#333399]摘要:针对用户提出的低气压试验箱中的真空度精密可编程控制,以及0.001~1000Torr的宽域真空度控制范围,本文基于动态平衡法提出了切实可行的解决方案。解决方案采用了上游控制和下游控制两路独立高精度的PID程序控制回路,基于不同量程的高精度电容真空计,分别调节进气电动针阀和排气电动球阀,可实现各种低气压环境试验箱中高精度真空压力控制。此解决方案已在多个真空领域得到应用,并可以达到±1%的高精度控制。[/color][/size][/b][align=center][b][size=16px][color=#333399]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/b][/align][b][size=18px][color=#333399]1. 项目背景[/color][/size][/b][size=16px] 低气压试验箱主要用于航空、航天、信息、电子等领域,确定仪器仪表、电工产品、材料、零部件、设备在低气压、高温、低温单项或同时作用下的环境适应性与可靠性试验,并或同时对试件通电进行电气性能参数的测量。低气压试验也是用设备模拟高空气压环境,用来确定元件、设备或其他产品在低气压条件下贮存、运输或使用的适应性。[/size][size=16px] 低气压试验具有很多测试标准可执行,如GB2423.27、IEC60068-2-39、B2423.42、GB2423.102、GB2423.26、IEC60068-2-41、GB2423.21、IEC60068-2-13和GJB 150.24A 等。在单纯的低气压实验中,这些标准都要求在试验中应达到1kPa的最低压力,其允许差未±5%或±0.1kPa(以大者为准),在84kPa等级时的允差为±2kPa。[/size][size=16px] 最近有客户在上述标准的基础上,对低气压控制提出了更苛刻的要求,具体为以下两点:[/size][size=16px] (1)压力变化范围(绝对压力):100kPa→120Pa→1.05Pa→10Pa→1kPa→100kPa,即要求气压在1.05Pa至100kPa(标准大气压)之间可对腔室真空度进行任意点顺序控制和循环。[/size][size=16px] (2)压力变化率:不高于10kPa/min。持续时间:从10Pa到1000Pa变化过程时间不少于20min,最低大气压力(1.05Pa)持续时间不少于10min。[/size][size=16px] 将用户的上述要求绘制成随时间变化的真空度控制曲线,如图1所示。由此可见,要实现上述要求,真空压力的控制需要具有以下特征:[/size][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=低气压程序控制曲线,500,313]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312011545371588_3376_3221506_3.jpg!w690x433.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图1 低气压环境试验中的真空度变化曲线[/b][/color][/size][/align][size=16px] (1)在1Pa~100kPa范围内可设置任意真空度点进行恒定控制和程序控制,程序控制可由低到高或由高至低,并具有多次循环控制功能。[/size][size=16px] (2)程序控制过程中需要真空度按照设定的不同的变化斜率进行精密控制。[/size][size=16px] 为了满足上述用户提出的高精度真空度程序控制要求,本文提出了如下解决方案。[/size][size=18px][color=#000099][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 首先,按照用户要求,解决方案拟达到的技术指标如下:[/size][size=16px] (1)真空度控制范围:1Pa~100kPa(绝对压力)。[/size][size=16px] (2)真空度控制精度:读数的±%。[/size][size=16px] (3)控制功能:PID自动控制,多个设定点变化速率可编程自动控制,并可多次循环运行。[/size][size=16px] 为了实现上述技术指标,本解决方案所设计的高精度真空度控制系统如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=低气压试验箱真空度程序控制系统结构示意图,690,331]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312011546112579_611_3221506_3.jpg!w690x331.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图2 低气压试验箱真空度程序控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 对于在1Pa~100kPa如此宽范围的低气压环境试验箱真空度控制,解决方案基于真空压力的动态平衡控制原理,即通过调节试验箱进气流量和排气流量达到某一平衡状态,从而快速实现不同真空度设定点和真空度变化速率的高精度控制。整个真空压力控制系统主要由不同量程的真空计、电动针阀、电动球阀、真空压力控制器、真空泵、上位计算机和各种阀门管件组成,所组成了两个独立的PID控制回路分别进行上游控制和下游控制,以此进项全真空度范围的控制覆盖。此低气压试验箱真空压力控制系统具有如下功能和特点:[/size][size=16px] (1)上游控制模式:所谓上游控制模式就是固定下游排气速率不变而调节控制上游进气流量的一种控制方式,这种控制方法常用于气压低于1kPa的低气压或高真空精密控制。如图2所示,上游控制回路由红色线段示意,此控制回路由10Torr真空计、电动针阀和可编程真空压力控制器组成。在上游控制模式具体运行过程中,控制器采集10Torr真空计信号并与设定值进行比较后,输出控制信号给电动针阀来调节进气流量。需要特别注意的是在上游模式运行过程中,下游真空压力控制器处于手动模式,即下游控制器的输出为一固定电压值,从而是电动球阀始终处于固定开度状态,使得排气流量在低气压或高真空度区间尽可能保持较大的抽速。另外,由于电容真空计对应的是线性电压输出信号,即对应于10Torr真空度电压输出值为10V,0.001Torr真空度是对应的电压输出为0.001V。由此可见在如此小的真空计输出电压信号下要保持较高的测量精度,则真空压力控制器需要配置24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比。[/size][size=16px] (2)下游控制模式:所谓下游控制模式就是固定上游进气速率不变而调节控制下游配齐流量的一种控制方式,这种控制方法常用于气压高宇1kPa的高气压或低真空精密控制。如图2所示,下游制回路由蓝色线段示意,此控制回路由1000Torr真空计、电动球阀和可编程真空压力控制器组成。在上游控制模式具体运行过程中,控制器采集10Torr真空计信号并与设定值进行比较后,输出控制信号给电动球阀调节排气流量。需要特别注意的是在下游模式运行过程中,上游真空压力控制器处于手动模式,即上游控制器的输出为一固定电压值,从而是电动针阀终处于固定开度状态,使得进气流量在高气压或低真空度区间尽可能保持恒速。另外,由于电容真空计对应的是线性电压输出信号,即对应于1000Torr真空度电压输出值为10V,10Torr真空度是对应的电压输出为0.01V。由此可见在如此小的真空计输出电压信号下要保持较高的测量精度,则真空压力控制器需要配置24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比。[/size][size=16px] (3)在图2所示的真空度控制系统中采用了两个真空压力控制器,此两个控制器都具有可编程程序控制功能以及设定程序的多次循环运行功能。另外,此真空压力控制器自带计算机软件和具有标准MODBUS通讯协议的RS485接口,通过上位计算机运行软件,就能快速实现整个控制过程的参数设置、远程控制和过程参数曲线的监视和存储。[/size][size=18px][color=#000099][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本解决方案将彻底解决低气压试验箱真空度的宽量程和高精度控制问题,并具有以下特点:[/size][size=16px] (1)本解决方案具有很强的灵活性,目前本解决方案所控制的是0.001~760Torr真空度范围,如果低气压环境试验箱体积较大或体积较小,可以改变电动针阀和电动球阀的型号,以得到合适的进气流量和排气流量控制。[/size][size=16px] (2)解决方案中的真空压力控制器是一款通用性PID控制器,除了具有高精度真空压力控制功能之外,更换温度传感器和流量计后也可以用于温度和流量控制。[/size][size=16px][/size][align=center][size=13px][b][color=#000099]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]
马弗炉使用操作规程1 目的规范马弗炉使用的操作程序和方法,保证马弗炉的正确使用。2 适用范围适用于化验室马弗炉的使用。3 责任化验员有责任按本SOP正确操作,以提供准确的实验数据。4 内容4.1 操作步骤4.1.1用电源接入马弗炉控制箱,将电源线接入交流电220V。4.1.2用音箱连接线连接控制箱与马弗炉。4.2 注意事项4.2.1最高温度不能超过出厂标定温度。4.2.2使用完毕后,切断电源,不要马上打开炉门,待温度降至400℃左右时,才能取出物品。4.2.3马弗炉应置于干燥场所,以免受潮致使漏电和引起耐火材料加热开裂。4.2.4自动恒温控制器不能经受剧烈震动。4.2.5不得频繁开关电源,以免损坏马弗炉。4.2.6马弗炉周围不得放可燃、易爆物。
[size=16px][color=#339999]摘要:为了解决室温至液氮温区温控系统中需要昂贵的低温电动阀门进行液氮介质流量调节的问题,本文提供了三种不同精度的液氮温区内的低温温度控制解决方案。解决方案的技术核心是通过采用电动针阀和电气比例阀在室温环境下来快速调节外部气源流量或压力大小以实现低温温度的精准控制,不再需要具备耐低温性能的低温阀门。同时,在上述两种技术方案的基础上增加了电加热形式的第三种解决方案,可实现更高精度的低温温度快速控制。[/color][/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][img=电动针阀和电气比例阀在流动液氮气体低温温度控制中的应用,600,336]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270648384200_9124_3221506_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/size][/align][b][size=24px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 对于液氮温度范围内的低温温度控制, 目前常用的方法为以下两种:[/size][size=16px] (1)直接浸泡式:即试验件完全浸泡在液氮内进行降温冷却和相应的温度控制,但采用这种方式时试验件的冷却温度无法在较宽泛的低温温区内进行控制和调节,只能在接近-196℃的温度附近通过控制液氮气压来进行小范围的调节和控制。另外,直接浸泡法往往未等试验件达到冷却保温时间,液氮已基本完全挥发。同时,这种操作方式较为简陋,对实际操作人员要求较高,稍有不慎将会有安全事故发生。[/size][size=16px] (2)液氮吹扫法:即直接采用流量可控的液氮或液氮气体进行吹扫来进行试验件低温温度调节和控制。在采用吹扫法进行低温温度控制时,液氮或液氮气体的流量大小直接关系到试验件温度的稳定性和可靠性。同时,低温介质的流量控制一直是行业的难点和痛点,这要求低温管路上的流量控制阀内的各个元器件均需要很好的耐低温特性,且价格十分昂贵。有些简陋的低温控制采用了低温开关阀进行通断式控制,尽管降低了阀门成本,但这种开关控制模式的控制精度极差。另外,低温介质的出口与试验件或热交换器内的空气直接接触,空气中的水蒸气遇冷急剧结冰,随着降温时间增长,低温介质的出口很容易被结冰堵塞。现亟需研发一种核心控制器件在常温状态下便可实现超低温控制的试验装置。[/size][size=16px] 为了解决上述液氮吹扫法中存在的问题,本文提供了三种不同精度的液氮温区宽量程温度控制解决方案。解决方案的技术核心是通过调节室温环境下的气源流量或压力大小来实现低温温度的精准控制,不再需要控制阀门具有耐低温性能。同时,在上述两种技术方案的基础上将增加电加热形式的第三种解决方案,由此可实现更高精度的低温温度控制。[/size][size=24px][color=#339999][b]2. 原理和分析[/b][/color][/size][size=16px] 在传统液氮低温温度控制的吹扫法中,普遍是直接调节液氮低温介质的吹扫流量,同时结合温度传感器和PID控制器形成闭环控制回路,通过对流量的控制最终实现低温温度控制。[/size][size=16px] 通过分析上述的传统液氮吹扫法可以发现,实现低温介质吹扫的基本原理是在液氮罐(杜瓦瓶)内形成较高的气压迫使液氮或液氮气体溢出到设定管路内形成低温介质流动,最终再通过调节流动速度来进行低温温控。因此,液氮罐中的高压气体是所有这些的关键,只要能调节气体压力,同样能在固定管路内形成不同流速的低温介质而达到控温目的。同时,这种调节液氮罐内气体压力的方式可在室温环境中实现,这样就可以避免在直接低温介质流量控制中需要使用特殊且昂贵的电动低温调节阀。[/size][size=16px] 基于上述分析,本文设计了以下三种低温温度控制方案,并可实现不同的控制精度。[/size][size=24px][color=#339999][b]3. 进气流量控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 对于任何具有一定空间大小的容器而言,其内部压力都可以归结为进气和出气流量所达到的一种动态平衡状态。因此,如果要对液氮罐内的气体压力进行控制,有效的方法之一就是对液氮罐的进出气体流量分别进行调节使其达到动态平衡。[/size][size=16px] 需要注意的是,在实际低温温度控制系统中,液氮罐的出液口或出气口往往直接与试验件的冷却管路连接,若在液氮罐出口处对低温介质流量进行直接控制又会需要使用低温阀门,因此这时可以基出口孔径不变而不对流量进行调节,只调节液氮罐的进气流量。具体方案如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电动针阀调节流量的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,354]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270650154160_155_3221506_3.jpg!w690x354.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 采用电动针阀调节流量的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图1可以看出,高压气体(一般为氮气)经过减压阀形成固定压力的气体,此室温高压气体流经电动针阀和进气管进入杜瓦瓶中的液氮中。室温高压气体进入液氮后使液氮形成蒸发而挥发为气体,挥发气体在使密闭杜瓦瓶中压力逐渐升高的同时,通过出气管流经试验装置中的热交换器后排出。由此可见,通过调节安装在进气管路上的电动针阀,针阀开度越大,进气口流速越快,液氮挥发越激烈,杜瓦瓶中的压力越高,最终使得流经热交换器的低温介质流速越快,相应的降温速度也越快。此方案的另一个主要特点是电动针阀可以在室温下工作。[/size][size=16px] 由此可见,这种在室温下通过调节进气流量的解决方案是通过电动针阀、温度传感器和PID程序控制器构成了一个低温闭环控制回路,从而可实现低温温度的定点控制或程序控制。但这种方案存在的问题是控温精度较差,一般会有2~5℃的温度波动,主要原因如下:[/size][size=16px] (1)由于一定流量的高压气体使得杜瓦瓶内的压力产生变化,压力的改变又使得冷却介质的流量发生改变,这个升华过程和压力变化过程比较复杂,这使得进气流量与压力以及压力与温度并不是一个简单的线性关系,这都是造成温度控制不准的主要因素。除非整个调节过程的速度非常快,但实际往往是个慢速过程。[/size][size=16px] (2)这种仅仅采用低温介质进行温度控制的技术手段存在降温快而升温慢的弊端,一旦实际温度超过设定点温度,往往需要试验件缓慢散冷才能实现回温,这也是造成低温温度控制很难实现较高精度的另一个主要原因。[/size][size=24px][color=#339999][b]4. 进气压力控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了解决上述流量控制过程中存在的压力不稳定问题,本文提出的另一个解决方案就是直接对杜瓦瓶中的压力进行控制,即采用对高压气体进气口压力的调节和控制来实现杜瓦瓶内部压力的精确控制。具体方案如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270651039090_5722_3221506_3.jpg!w690x358.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 采用电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图2可以看出,高压气体经电气比例阀在进气口处按照设定值进行压力控制,由此保证杜瓦瓶中的压力始终处于准确受控状态。通过电气比例阀、温度传感器和PID程序控制器构成的双闭环串级控制回路(其中电气比例阀为辅助控制回路,PID控制器与温度传感器和电气比例阀构成主控回路),通过调节比例阀的输出压力进而控制杜瓦瓶内的气体压力,杜瓦瓶中的压力越大,使得流经热交换器的低温介质流速越快,相应的降温速度也越快。由此,通过PID控制器自动根据设定点或设定程序来调节杜瓦瓶中的气体压力,从而可实现低温温度的更准确控制,规避了复杂得升华过程带来的控制不确定性。[/size][size=16px] 与前述流量控制方案相比,压力控制方案的结构同样十分简单,提高了温控系统的控温精度,同时还保留了可在室温下进行调节的优势。[/size][size=16px] 压力控制方案的另一个突出优势是可以进行大尺寸试验件的低温控制,这主要是由于大尺寸液氮杜瓦瓶内的压力控制要远比流量控制更为简便和准确,而流量控制方案会受到电动针阀口径大小对流量调节范围的限制,大口径针阀较慢的响应速度也会给温度控制带来误差。[/size][size=16px] 尽管压力控制方案是流量控制方案的升级,也提高了控温精度,但还是没有解决单一冷却方式存在的冷却快但回温慢的弊端,还存在控温精度比较有限和控温速度较慢的问题。[/size][size=24px][color=#339999][b]5. 电加热辅助进气压力控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了彻底解决单一冷却方式存在的冷却块但回温慢造成控温精度不高和速度较慢的问题,本文提出了另一个优化方案,即在进气压力控制方案的基础上,在试验件上增加电热器以提供加热功能,由此提供一个主动加热装置配合冷却系统形成冷热双作用系统,在试验件温度低于设定值时自动主动加热形成微调,这样既可以实现温度快速回温达到设定值提高控制速度,同时还可以大幅度提高控温精度。具体方案如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电气比例阀调节压力以及辅助电热器的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270651428613_3754_3221506_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 辅助电加热式电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图3所示,优化方案是在图2所示方案的基础上增加了电热器,即增加了一路纯加热功能的温度控制。同时,为了配套此加热功能的实现,除增加了一只温度传感器之外,另外还采用了VPC2021-2系列的双通道PID调节器。由此形成了两个独立控制回路,一个回路控制进气压力实现低温温度的粗调,另一回路控制加热实现低温温度的细调,由此同时保证控温速度和精度。[/size][size=24px][color=#339999][b]6. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本文提出的解决方案,彻底解决了以往液氮温区低温控制中需要配备昂贵电动低温调节阀的问题,也解决了低温开关阀控温精度很差的问题。[/size][size=16px] 本文所述的三个解决方案,可适用和满足液氮温区内宽量程范围内不同要求的温度控制,在实际应用中可根据具体情况选择使用。其中控制流量和控制压力的方案可适用的温度控制范围为0℃~-150℃,而辅助加热器功能后控制压力方案的可控温度范围为150℃~-150℃,这里的上限温度主要受加热器耐低温特性决定。[/size][size=16px] 上述所有低温控温方案仅适用于液氮气体的吹扫形式,因此温度不是很低,但为更低温度的液氮介质直接流动冷却以及温度控制提供了技术上的借鉴。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align]
[align=center][size=18px]马弗炉日常使用及维护,这几大雷区可千万不能忽视![/size][/align][font=Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif][size=18px][color=#444444]马弗炉实验室基础实验设备,结构原理简单,操作容易,但是,操作不当也会出现使用故障。接下来,小编就其使用方法和日常维护保养等方面跟大家进行一下探讨,希望大家能在正确使用马弗炉的同时学会如何维护和保养。马弗炉的分类马弗炉(Muffle furnace)主要用于燃料测定水分、灰分、挥发分、熔点分析、灰成分分析、元素分析。也可以作为通用灰化炉使用。在食品、环境、制药等方面也常有用处。马弗炉根据其加热元件、使用温度和控制器的不同有以下几种分类:1、按加热元件区分有:电炉丝马弗炉、硅碳棒马弗炉、硅钼棒马弗炉。2、按使用温度来区分一般分为:1000度以下箱式马弗炉,1100度~1300度马弗炉(硅碳棒马弗炉), 1600度以上用的是硅钼棒马弗炉。3、按控制器来区分有如下几种:PID调节控制马弗炉(可控硅数显温度控制器),程序控制马弗炉(电脑时温程控器)。4、按保温材料来区分有:普通耐火砖马弗炉和陶瓷纤维马弗炉两种。日常维护保养注意事项1、当马弗炉第一次使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉。烘炉的时间应为200℃至600℃四小时。使用时,炉温最高不得超过额定温度,以免烧毁电热元件。禁止向炉内灌注各种液体及易溶解的金属,马弗炉最好在低于最高温度500℃以下工作,此时炉丝有较长的寿命。2、马弗炉和控制器必须在相对湿度不超过85%、没有导电尘埃、爆炸性气体或腐蚀性气体的场所工作。凡附有油脂之类的金属材料需进行加热时,有大量挥发性气体将影响和腐蚀电热元件表面,使之销毁和缩短寿命。因此,加热时应及时预防和做好密封容器或适当开孔加以排除。3、马弗炉控制器应限于在环境温度0-40℃范围内使用。4、根据技术要求,定期经常检查电炉、控制器的各接线的连线是否良好。连接到控制器的各测温热电偶可能对控制器产生干扰,出现控制器显示值跳字、测量误差增大等现象,炉温度越高,此现象越明显。因此,务必将热电偶的金属保护管(外壳)良好接地,必要时,使用三线输出的热电偶。总之,应采取一切有效措施减小干扰。5、热电偶不要在高温时骤然拔出,以防外套炸裂。6、经常保持炉膛清洁,及时清除炉内氧化物之类东西。7、使用过程中,在炉内用碱性物质熔融试样或灼烧沉淀物时,应严格控制操作条件,最好在炉底预先铺一层耐火板,以防止腐蚀炉膛。使用安全技术操作规程1、使用时切勿超过本电阻炉的最高温度。2、装取试样时一定要切断电源,以防触电。3、装取试样时炉门开启时间应尽量短,以延长电炉使用寿命。4、禁止向炉膛内灌注任何液体。5、不得将沾有水和油的试样放入炉膛 不得用沾有水和油的夹子装取试样。6、装取试样时要戴手套,以放烫伤。7、试样应放在炉膛中间,整齐放好,切勿乱放。8、不得随便触摸电炉及周围的试样。9、使用完毕后应切断电源、水源。10、未经管理人员许可,不得操作电阻炉,严格按照设备的操作规程进行操作。灰分检测的注意事项1、样品经初步灼烧后取出冷却,可从坩埚边缘慢慢加入少量去离子水(不可直接洒在残灰上,以防残灰飞扬)使水溶性盐类溶解,被包住的碳粒暴露出来,在水浴上蒸干,置于120℃~130℃烘箱中充分干燥(充分去除水分,以防再灰化时,因加热使残灰飞散),再灼烧到恒重。2、把坩锅放入马弗炉或从炉中取出时,要在炉口停留片刻,使坩埚预热或冷却,防止因温度剧变而使坩埚破裂。3、坩埚钳在钳热坩埚时,要在电炉或马弗炉上预热片刻。4、灼烧后的坩埚应冷却到200℃以下再移入干燥器中,否则因热的对流作用,易造成残灰飞散,且冷却速度慢,冷却后干燥器内形成较大真空,盖子不易打开。5、当坩埚放入干燥器后,先盖上盖子,再慢慢推开盖子,放出空气。这样重复数次,把盖子盖紧并冷却至室温。6、从干燥器内取出坩埚时,因内部成真空,开盖恢复常压时,应该轻放,使空气缓缓流入,以防残灰飞散。[/color][/size][/font]
产品概述:[color=#777777] 诺泰PT-M1750-12LZ-S1750℃升降式高温马弗炉采用多晶陶瓷纤维精制炉膛,炉膛表面涂有高温氧化铝涂层,有效提高加热效率,延长使用寿命;以美国康奈尔1800度优质硅钼棒为加热元件,最高温度可达1750℃;双层壳体结构,先进的真空隔热技术,大大降低箱体表面温度;炉腔四面加热,有效控制温场均匀性;升降式结构,方便取放料;B型双铂铑热电偶配以PID智能30段温控系统,并配有过温、断偶、过流保护等功能该炉具有温场均衡、表面温度低、升降温度速率快、节能等优点。[/color]主要用途:[color=#777777] [/color][color=#777777]诺泰PT-M1750-12LZ-S1750℃升降式[/color][color=#777777]高温马弗炉[/color][color=#777777]供实验室、工矿企业、科研单位、院校作元素析测定和一般小型钢件淬火、退火、回火等热处理时加热用,箱式高温炉还可作金属、陶瓷的烧结、解、分析等高温加热用。[/color]
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我们实验室要买个高温马弗炉,能稳定烧1300℃,容积在100升左右。买进口的估计买不起,至少要5、6万吧。买国产的呢,就我们去年刚买的那个国产的来说,温控确实差,常常乱跳,搞得我们只能在烧的时候让人专门看着。因此想请教各位,这国产的马弗炉和温控方面,哪家做得好些?
你们还在用这种仪表控制马弗炉吗?http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/03/201303020801_427886_1841898_3.jpg
由于开展实验的需要高温活化试剂,需要采购买马弗炉,但是平时用得相对又较少,所以想求购一台低价的,体积小一点的就可以,于是发布了求购贴http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20111101/3618313/想咨询一下国产马弗炉的大概价位是多少?的帖子。现在,马弗炉已经购买到了,用了几次效果还不错。很多版友询问是哪一款。于是出了这篇原创帖。但是很遗憾的是安装马弗炉那天我休假了,具体接电源是实验室一位高工在的时候接的,所以我也没有记录到安装的过程!马弗炉的采购价刚好1000元整,别名——箱式电炉。现将实验室的马弗炉介绍给大家!这是马弗炉的全身特写!看上去马马虎虎!上面的是温度自动控制台。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191653_633714_1617423_3.jpg为了能给大家知道实际的大小,我放了个洗瓶在上面作为参照物。其实马弗炉不大,只能说是够用就行!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201112271200494136_01_1617423_3.jpg马弗炉的规格型号及其出厂日期!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271618_341652_1617423_3.jpg一整套的装备及其连接电线!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201112271202159773_01_1617423_3.jpg温度自动控制台后面的电路线!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201112271211083911_01_1617423_3.jpg马弗炉里面的容积,很小的。不过放干锅的话已经足够了!具体的尺寸是300×200×120。额定温度1000摄氏度!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/20111227123701405_01_1617423_3.jpg自动控温台的两种状态http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271244_341565_1617423_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271247_341566_1617423_3.jpg控制台的基本参数。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271619_341653_1617423_3.jpg总的试用了一个多月,感觉还不错,差不多可以送去检定 了。由于版友的要求,后来又把温度自动控制台拆开,看了一下线路:仪器上说按照说明书的图接线路。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271553_341638_1617423_3.jpg电气原理图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271556_341639_1617423_3.jpg控温原理图!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271557_341640_1617423_3.jpg接线图,懂电路的应该看一下照着接应该没问题的!有问题也会跳闸!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271601_341642_1617423_3.jpg整个控温箱拆开全貌http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271602_341646_1617423_3.jpg局部清晰图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271604_341647_1617423_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271605_341648_1617423_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112271606_341649_1617423_3.jpg具体的控温箱接线盒内部就是这个样子的了!接下来顺便放一下实验室的高温的常用设备给大家看看吧!
实验室有一台马弗炉,有些年头了,炉膛是很厚的耐火砖。(图中仪器重新喷过银漆)。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112202200_339784_1827385_3.jpg原配的温控系统精度不高,调节是旋钮式,显示是指针式的。而且设定500度能差个30度,温度波动也很大。正负十几度,检定的数据很差。不过加热系统和温度测定都正常,因此考虑更换自动温度控制器。原控制系统是开关断续加热,即加热功率为0或100。当温度低于设定值,加热系统全功率加热,达到设定温度后就断开加热,由于热惯性,温度会继续冲高再回落,到设定温度之下后再周而复始。这样的温度曲线是很大的波峰和波谷交替出现。拟更换的温度控制器是PID专家自整定的,能够自动适应仪器和环境的具体情况,设定最佳的加热策略,实现精确控制。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112202202_339785_1827385_3.jpg购入新的控制器和控制柜,如果自己加工一个控制柜,费用还能进一步降低。将原马弗炉的温度探头数据线和电源连线接入新的控制器,改造即告完成。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112202203_339787_1827385_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112202204_339788_1827385_3.jpg重新开机,设定500度,开启控制器的自整定功能,让控制器与马弗炉进行匹配。一段时间后,自整定完成,优化后的程序自动存入。更换PID温度控制器后,温度设定可通过面板准确输入。利用温度偏差校正,500度仅相差不到1度,温度曲线基本上是一条直线,波动很小。改造前的检定数据:设备温度设定:600℃,温度显示:(580~594)℃。实际测量:温场温度:(557.0±9.3)℃温度偏差(中心点):+30.0℃温度波动度(中心点):±9.2℃改造后的检定数据:设备温度设定:550.0℃,温度显示:550.0℃。实际测量:温度偏差:+0.7℃温度波动度(中心点):±0.6℃中心点实测情况:平均值549.3℃当然实际上如果差个3度5度,不调也可以了,500度差5度完全可以接受了。连控制器和控制柜,花费千余元,但是仪器的精度上了一个大台阶,本次改造达到了预期的目的。补充,回美丽版主:事实上,仅换温控仪才300-400左右,更便宜的或更贵的也有,选了个适中的。另外加了个小巧精致的控制柜,这个厂家要赚点钱的。如果利用现有材料加工一个控制柜,也是可以的,不过没这么美观大方。热电偶都是用的原来的,本来就是好的,没必要换。换了温控仪后,要通过计量检定才能使用。计量检定时,计量所用温度探头实测的温度,与温控仪显示温度之差,就是要调整的偏差,在温控仪设置中改一下就行,在检定时现场就改了。
市场上有没有20段以上的多段控制,能顺序执行的注射泵??有点类似多段程序控温那样,可不断改变注射速度的注射泵?一直找不到这样的东西,自己又不会做http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09509.gif
国产马弗炉,带程序升温的,哪个品牌好?
看东方逸版主的贴子上说马弗炉能做程序升温,没用过,想知道,谢谢!
[color=#333333]1.应放在平整的地面或水泥台上。炉底座zui好垫上石棉板、防止台面受热过高。控制器应避免震动,放置位置与电炉不宜太近,防止过热使电子元件不能正常工作。石棉板,防止台面受热过高。 [/color][color=#333333]2.按马弗炉的额定电压,配置功率合适的插头、插座、保险丝等。炉体外壳和控制器外壳接好地线,在高温炉前的地面上铺一块厚橡皮板,以避免危险,保证安全。热电偶应插入炉膛中央,孔与热电偶之间空隙用石棉绳填塞。zui好用补偿导线(或绝缘铜芯线)连接热电偶和控制器,注意正负极不要接错。 [/color][color=#333333]3.马弗炉首次使用或长期停用后再次使用时,须预先烘炉。马弗炉的型号不同,烘炉时间也不相同。 [/color][color=#333333]4.在马弗炉内进行试样的灼烧或熔融时,必须将试样置于耐高温的瓷坩埚或瓷皿中,并严格控制操作条件,以防温度过高而发生样液飞溅,腐蚀和粘结炉膛。炉膛底放一块石棉板,并应及时清楚石棉板上的熔渣、金属氧化物或其他杂质,以保护炉膛的平整清洁。 [/color][color=#333333]5.马弗炉电阻炉所用硅炭棒使用过程中自然老化,可逐级调档至zui高,发热量若不足(即功率达不到额定值)时,应更换新的硅炭棒。 [/color][color=#333333]6.将坩埚、坩埚架等物品放入炉膛时,切勿碰及热电偶,因为伸入炉膛热电偶的热接点在高温下很容易折断。灼烧完毕,应立即切断电源,但不能立即打开炉门,以免炉膛因突然受冷而碎裂。一般是先开一条小缝,使炉温很快下降,然后再打开炉门,用坩埚钳取出被烧物件。 [/color][color=#333333]7.必须采取逐渐提高电压的办法进行升温,炉温不得超过zui高温度以免烧毁电热元件。使用过程中要经常照看,防止因自控失灵而造成炉丝烧断等事故。使用完毕,切断电源,关闭炉门,以避免炉膛受潮气侵蚀。 [/color][color=#333333]8.马弗炉周围不应存放易燃易爆物品,更不能在炉膛内灼烧有爆炸危险的物品。[/color]
很多实验室都有马弗炉,那么大家在使用时候都该如何操作了,这个也许大家都明白,你们日常维护如何,如何持久发挥它的最大最用? 维护与注意事项 1、 当马弗炉第一次使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉。烘炉的时间应为室温200℃四小时。200℃至600℃四小时。使用时,炉温最高不得超过额定温度,以免烧毁电热元件。禁止向炉内灌注各种液体及易溶解的金属,茂福炉最好在低于最高温度50℃以下工作,此时炉丝有较长的寿命。 2、 马弗炉和控制器必须在相对湿度不超过85%、没有导电尘埃、爆炸性气体或腐蚀性气体的场所工作。凡附有油脂之类的金属材料需进行加热时,有大量挥发性气体将影响和腐蚀电热元件表面,使之销毁和缩短寿命。因此,加热时应及时预防和做好密封容器或适当开孔加以排除。 3、 马弗炉控制器应限于在环境温度0-40℃范围内使用。 4、 根据技术要求,定期经常检查电炉、控制器的各接线的连线是否良好,指示仪指针运动时有无卡住滞留现象,并用电位差计校对仪表因磁钢、退磁、涨丝、弹片的疲劳、平衡破坏等引起的误差增大情况。 5、 热电偶不要在高温时骤然拔出,以防外套炸裂。 6、 经常保持炉膛清洁,及时清除炉内氧化物之类东西。
当前国产马弗炉有名的就那么几家,但能真正能做好的不多有一下几点建议1.炉膛:比如1200度的箱炉,使用温度1100度但要在此温度段上连续使用炉丝和炉膛都不行,因为现在都掉在一个圈子中价格上不去所以就得买相对便宜的,炉膛厂家竞争也较激烈也在降成本这样就造成恶性循环。2.电器控制部分:控制部分分为智能表和程序表。智能表在某种程度上是可以满足用户要求的但也存在优劣问题,本人见解还是用程序表较好。现在台湾的就行。其他就是些可控硅等只在选好就行。3.整体设计:现在都相差无几,就要看是否人性化了,前几天就见到一台1200度炉子,看外观就非常新颖漂亮且有很多人性化设计,如炉门平移侧开等,这就有很大的提高。4.加热材料:加热材料分炉丝和硅钼棒,硅碳棒,在高温下炉丝必须是电阻率高,电阻温度系数小的含铁铬铝成分的丝,硅碳棒也要经过长期试验才能用
[求助]马弗炉高温消化石墨炉法测茶叶中的铅,含量比标准值差很多!称1g茶叶,马弗炉中500度消化6h,2ml0.5mol/L硝酸溶解,然后洗入25ml比色管定容。上石墨炉。4.4(+-0.3)ppm的茶叶质控样,测量后计算得到的结果只有0.38ppm。难道是马弗炉500度太高,把铅都挥发了?
[font=&]智能马弗炉注长期停用后再次使用时要注意的事项:[/font][font=&]1、当马弗炉刚开始使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉。烘炉的时间应为室温200℃四小时。200℃至600℃四小时。使用时,炉温较高不得超过额定温度,以免烧毁电热元件。禁止向炉内灌注各种液体及易溶解的金属,马弗炉尽量在低于较高温度50℃以下工作,马弗炉长期停用后再此时炉丝有较长的寿命。[/font][font=&]2、马弗炉和控制器必须在相对湿度不超过85%、没有导电尘埃、爆炸性气体或腐蚀性气体的场所工作。凡附有油脂之类的金属材料需进行加热时,有大量挥发性气体将影响和腐蚀电热元件表面,使之销毁和缩短寿命。因此,加热时应及时预防和做好密封容器或适当开孔加以排除。[/font][font=&]3、控制器应限于在环境温度0-40℃范围内使用。[/font][font=&]4、根据技术要求,定期经常检查电炉、控制器的各接线的连线是否良好,指示仪指针运动时有无卡住滞留现象,次使用时要注意的事项退磁、涨丝、弹片的疲劳、平衡破坏等引起的误差增大情况。[/font][font=&]5、热电偶不要在高温时骤然拔出,以防外套炸裂。[/font][font=&]6、经常保持炉膛清洁,及时清除炉内氧化物之类东西。[/font]
智能马弗炉注长期停用后再次使用时要注意的事项:1、当马弗炉刚开始使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉。烘炉的时间应为室温200℃四小时。200℃至600℃四小时。使用时,炉温较高不得超过额定温度,以免烧毁电热元件。禁止向炉内灌注各种液体及易溶解的金属,马弗炉尽量在低于较高温度50℃以下工作,马弗炉长期停用后再此时炉丝有较长的寿命。2、马弗炉和控制器必须在相对湿度不超过85%、没有导电尘埃、爆炸性气体或腐蚀性气体的场所工作。凡附有油脂之类的金属材料需进行加热时,有大量挥发性气体将影响和腐蚀电热元件表面,使之销毁和缩短寿命。因此,加热时应及时预防和做好密封容器或适当开孔加以排除。3、控制器应限于在环境温度0-40℃范围内使用。4、根据技术要求,定期经常检查电炉、控制器的各接线的连线是否良好,指示仪指针运动时有无卡住滞留现象,次使用时要注意的事项退磁、涨丝、弹片的疲劳、平衡破坏等引起的误差增大情况。5、热电偶不要在高温时骤然拔出,以防外套炸裂。6、经常保持炉膛清洁,及时清除炉内氧化物之类东西。
[font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#444444]如题,马弗炉可以支持高温长时工作吗?大概是八百度左右,峰值温度保持一百到三百小时这样。如果马弗炉不行的话,对应我这个使用需求,题主是否有推荐呢?[/color][/size][/font]
检测工作偏离控制程序1 目的在某些特殊条件下,检测活动需要偏离管理体系文件、标准(规范)的要求时,做出许可规定。2 适用范围适用于特殊情况下检测活动偏离程序、标准(规范)的申请审批和实施。3 术语和定义本程序使用ISO/IEC 17000和VIM中给出的相关术语和定义。4 职责4.1 实验室经理负责评审及批准检测工作偏离申请。4.2 相关实验室工程师负责提出偏离申请。4.3 质量监督员负责对偏离实施过程进行监督。5 程序5.1 偏离的范围客户检测要求可能涉及的偏离,在不违反有关法律、法规、规章制度和本实验室质量方针的控制原则,并且属于以下偏离范围,允许相关实验室工程师申请偏离。5.1.1 人员偏离:正在办理检测人员资质证书或审核中。5.1.2 设备偏离:检测设备因特殊原因未能按周期及时检定、校准。5.1.3 关键耗材偏离:关键耗材未经验收而急需使用。5.1.4 检测方法偏离:有关检测标准不完全适用。5.1.5 环境条件偏离:环境条件轻微超出仪器要求的使用条件、检测方法要求的条件或样品保存的条件。5.1.6 样品交接偏离:遇有紧急检测项目无法填写检测申请书,直接将样品交与检测人员。5.1.7 程序文件偏离:当现行管理体系文件出现以下情况正在处于修改过程中,相关的规定要求不能完全按照执行时,可申请偏离。a 原程序要求不能适应当前新的发展要求;b 原程序控制措施较复杂,可采用简化方法亦可达到原定效果;c 原程序控制措施不能达到预期效果,需采用更为严密的控制措施。5.2 偏离的申请及审批5.2.1 当出现5.1所述情况时,相关实验室工程师应及时与客户沟通,向客户说明检测过程存在的偏离,在征得客户的同意后,填写偏离申请审批表,并同时提供必要的资料,报实验室经理审批。5.2.2 实验室经理组织相关人员对偏离申请进行评审,评审可依据以下原则:a 不得违反有关的法律法规;b 不能违背本实验室的质量方针;c 不能违背本实验室公正性声明及相关要求;d 不能损害客户的利益;e 不能影响检测数据的可靠性和准确性;f 实施偏离的检测活动应是可纠正、可溯源的。5.2.3 评审后的偏离申请经实验室经理批准后,由相关实验室工程师执行。5.2.4 通过审批的偏离申请,应在要求、标书及合同评审中注明。5.3 偏离实施的控制5.3.1 偏离应在质量监督员的监督下按已批准的偏离实施方案进行工作,实验室工程师应在原
陶瓷纤维马弗炉系周期作业式,供实验室、工矿企业、科研单位作元素分析测定和一般小型钢件淬火、退火、回火等热处理时加热用,高温马福炉还可作金属、陶瓷的烧结、溶解、分析等高温加热用。 一、陶瓷纤维马弗炉安装与使用: 1、打开包装后,检查陶瓷纤维马弗炉是否完整无损,配件是否齐全。一般的马弗炉不需要特殊安装,只需平放在室内平整的地面或搁架上。控制器应避免震动,放置位置与电炉不宜太近,防止因过热而造成内部元件不能正常工作。 2、有热电偶插入炉膛20-50mm,孔与热电偶之间空隙用石棉绳填塞。连接热电偶至控制最好用补偿导线(或用绝缘钢芯线),注意正负极,不要接反。 3、在电源线引入处需要另外安装电源开关,以便控制总电源。为了保证安全操作,电炉与控制器必须可靠接地。 4、在使用前,将温度表指示仪调整到零点,在使用补偿导线及冷端补偿器时,应将机械零点调整至冷端补偿器的基准温度点,不使用补偿导线时,则机械零点调至零刻度位,但所指示的温度为测量点和热电偶冷端的温差。 5、经检查接线确认无误后,盖上控制器外壳。将温度指示仪的设定指针调整至所需要的工作温度,然后接通电源。打开电源开关,此时温度指示仪表上的绿灯既亮,继电器开始工作,电炉通电,电流表即有电流显示。随着电炉内部温度的升高,温度指示仪表指针也逐渐上升,此现象表明系统工作正常。电炉的升温、定温分别以温度指示仪的红绿灯指示,绿灯表示升温,红灯表示定温。 二、维护与注意事项: 1、当陶瓷纤维马弗炉第一次使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉。烘炉的时间应为室温200℃四小时。200℃至600℃四小时。使用时,炉温最高不得超过额定温度,以免烧毁电热元件。禁止向炉内灌注各种液体及易溶解的金属,茂福炉最好在低于最高温度50℃以下工作,此时炉丝有较长的寿命。 2、马弗炉和控制器必须在相对温度不超过85%、没有导电尘埃、爆炸性气体或腐蚀性气体的场所工作。凡附有油脂之类的金属材料需进行加热时,有大量挥发性气体将影响和腐蚀电热元件表面,使之销毁和缩短寿命。因此,加热时应及时预防和做好密封容器或适当开孔加以排除。 3、马弗炉控制器应限于在环境温度0-40℃范围内使用。 4、根据技术要求,定期经常检查电炉、控制器的各接线的连线是否良好,指示仪指针运动时有无卡住滞留现象,并用电位差计校对仪表因磁钢、退磁、涨丝、弹片的疲劳、平衡破坏等引起的误差增大情况。 5、热电偶不要在高温时骤然拔出,以防外套炸裂。 6、经常保持炉膛清洁,及时清除炉内氧化物之类东西。
[font=&]智能马弗炉注长期停用后再次使用时要注意的事项:[/font][font=&]1、当马弗炉刚开始使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉。烘炉的时间应为室温200℃四小时。200℃至600℃四小时。使用时,炉温较高不得超过额定温度,以免烧毁电热元件。禁止向炉内灌注各种液体及易溶解的金属,马弗炉尽量在低于较高温度50℃以下工作,马弗炉长期停用后再此时炉丝有较长的寿命。[/font][font=&]2、马弗炉和控制器必须在相对湿度不超过85%、没有导电尘埃、爆炸性气体或腐蚀性气体的场所工作。凡附有油脂之类的金属材料需进行加热时,有大量挥发性气体将影响和腐蚀电热元件表面,使之销毁和缩短寿命。因此,加热时应及时预防和做好密封容器或适当开孔加以排除。[/font][font=&]3、控制器应限于在环境温度0-40℃范围内使用。[/font][font=&]4、根据技术要求,定期经常检查电炉、控制器的各接线的连线是否良好,指示仪指针运动时有无卡住滞留现象,次使用时要注意的事项退磁、涨丝、弹片的疲劳、平衡破坏等引起的误差增大情况。[/font][font=&]5、热电偶不要在高温时骤然拔出,以防外套炸裂。[/font][font=&]6、经常保持炉膛清洁,及时清除炉内氧化物之类东西。[/font]
[size=16px][font=&][font=微软雅黑]1、当马弗炉刚开始使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉。烘炉的时间应为室温200℃四小时。200℃至600℃四小时。使用时,炉温较高不得超过额定温度,以免烧毁电热元件。禁止向炉内灌注各种液体及易溶解的金属,马弗炉尽量在低于较高温度50℃以下工作,马弗炉长期停用后再此时炉丝有较长的寿命。[/font][/font][font=&][font=微软雅黑]2、马弗炉和控制器必须在相对湿度不超过85%、没有导电尘埃、爆炸性气体或腐蚀性气体的场所工作。凡附有油脂之类的金属材料需进行加热时,有大量挥发性气体将影响和腐蚀电热元件表面,使之销毁和缩短寿命。因此,加热时应及时预防和做好密封容器或适当开孔加以排除。[/font][/font][font=&][font=微软雅黑]3、控制器应限于在环境温度0-40℃范围内使用。[/font][/font][font=&][font=微软雅黑]4、根据技术要求,定期经常检查电炉、控制器的各接线的连线是否良好,指示仪指针运动时有无卡住滞留现象,次使用时要注意的事项退磁、涨丝、弹片的疲劳、平衡破坏等引起的误差增大情况。[/font][/font][font=&][font=微软雅黑]5、热电偶不要在高温时骤然拔出,以防外套炸裂。[/font][/font][font=&][font=微软雅黑]6、经常保持炉膛清洁,及时清除炉内氧化物之类东西。[/font][/font][/size]
我们做氧化铝水分,温度是300度,但是我们没有高温烘箱(最高250度),我们改用马弗炉做氧化铝水分。这样允许吗?
马弗炉单位上先后一起买了四个了,现在最好用的一个是陶瓷的,但最高温度都是1000度,各位亲你们的最高温度是多少的了?听说有1700度的,有人买了那种的吗
[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]