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高效精确的硅碳棒加热炉温度控制系统

    硅铝炉的炉膛为内径80mm,长600mm的刚玉炉管,其内置石墨柑祸及底座;其外为高温炉衬和优质保温隔热材料;外壳为双层水冷钢构;双铂锗热电偶穿过底座置于石墨柑祸底部。炉体可以倾斜700左右,便于热电偶的拆装。高温炉的发热体采用MoSi:棒,垂直安置于刚玉炉管与高温炉衬之间,高温带有效长度为200mm。该高温炉工作温度最高可达到1700 0C。加热主电路采用晶闸管相控调压电路,实现温度控制。
    在粘度测试系统研制过程中,硅碳棒加热炉的温度控制系统是设计中的关键。熔体粘度同温度存在着直接的联系,特别是在高温环境下,每一个温度对应一个粘度,温度出现很小的偏差就会引起很大的粘度偏差,因此装置对温度控制的精度有很高的要求。硅碳棒加热炉是典型的工业过程控制对象,温度控制具有升温单向性,大惯性,大滞后,系统特征参数时变性等特点。单一的控制很难实现高精度且快速的控制。硅碳棒加热炉其升温、保温是依靠双向晶闸管交流调压来调节加热电流来实现的,降温则是依靠环境自然冷却。当其温度一旦超调就很用控制手段使其降温。同时在进行温度控制算法设计时还要考虑到硅碳棒自身的特点。加热元件硅碳棒承受大冲击电流时容易断裂,硅碳棒的电阻温度系数比较大,其表面温度在20-17000C变化时,电阻率或电阻值变化可达到16倍。这种变化如同一个强干扰信号长时间作用在系统中。因此实现高效精确的硅碳棒加热炉温度控制系统是评定测试装置优劣的关键性因素之一。www.sdzygw.com

 

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