温度检测与控制实验系统设计.doc

任务书
设计参数：被测温度1200℃，最大误差不超过±1℃，
设计要求：
〔1〕.被控对象为小型加热炉，供电电压220VAC，功率 2KW，用可控硅控制加热炉温度；
〔2〕.通过查阅相关设备手册或上网查询，选择温度传感器、调节器、加热炉控制器等设备〔包括设备名称、型号、性能指标等〕；
〔3〕.设备选型要有一定的理论计算；
〔4〕.用所选设备构成实验系统，画出系统结构图；
〔5〕.列出所能开设的实验，并写出实验目的、步骤、要求等
课程设计评语
设计报告成绩
〔30%〕
设计过程成绩
〔30%〕
口试成绩
〔40%〕
总成绩
一 摘要
本文介绍了一个简单的温度检测与控制系统的设计。该系统的被控对象为小型加热炉，供电电压为220VAC，功率2KW，被测温度1200度，误差不超过±1℃。本设计通过热电偶测量加热炉内液体的温度，将热电偶的输出信号直接传输到调节器，该调节器内部集成有变送器，并且可设定给定温度值，本实验为1200度。调节器将偏差信号变为标准的4—20MA或1—5v电信号。该信号输出到调功器，可改变晶闸管导通时间，从而调节输出平均电压的大小，实现加热炉温度的控制。经验证此控制器的性能指标达到要求。
二 系统框图
调节器
执行器
对象
检测单元
PV
SP+
被控参数
--
本系统中，检测单元热电偶，调节器为集成变送器的数字调节器，执行器为可控硅调功器，被控对象为加热炉，被控参数为温度。
三 设备选型
1 热电偶
热电偶要求测温度1200度，误差不超过±1℃，所以决定了只能用铂铑等贵金属材料热电偶。铂铑热电偶又称高温贵金属热电偶，铂铑有单铂铑〔铂铑10-铂铑〕和双铂铑〔铂铑30-铂铑6〕之分，它们作为温度测量传感器,通常与温度变送器、调节器与显示仪表等配套使用,组成过程控制系统，用以直接测量或控制各种生产过程中0-1800℃X围内的流体、蒸汽和气体介质以与固体外表等温度。
　　铂铑热电偶的工作原理是铂铑热电偶是由两种不同成分的导体两端接合成回路时,当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存在有温差时，显示仪表将会批示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。
基于测温精度要求很高，所以选择s型热电偶，即铂铑-10铂型热电偶。
名称
分度号
允差等级
Ⅰ级
Ⅱ级
允差值
测温X围℃
允差值
测温X围℃
铂铑10—铂
WRS或WRP
WRS或WRPK
S
±1℃或
±〔1+〔t-1100〕*〕
0~1300
±℃
或
±﹪
0~1300
由表格知，当选择Ｉ级s型热电偶时，其测温等级可以达到±1℃.本设计选择铂铑-铂WRP系列热电偶。
高温贵金属(铂铑)热电偶
1、应用
  适用于各种生产过程中高温场合，广泛应用于玻璃与陶瓷与工业盐浴炉等测温。
2、主要技术参数
  电气出口：,NPT1/2
  精度等级：I 、 II
  防护等级：IP65
  偶丝直径：
  公称压力：常压
3、型号与规格
型 号