[实用新型]稀有气体分离过程中的精确温度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度控制装置，尤其涉及一种稀有气体分离过程中的精确温度控制装置。 

背景技术

目前，国内从空气中分离稀有气体的装置极其稀缺，为了配合气体分离，需要把一些跟分离成分无关的杂质气体从有用气体中剔除，有些有机成分需要燃烧掉，有些需要在低温下液化分离出去。如何从-200℃～+600℃的温度范围精确控制这些温度，就成了控制的难题。过去控制电加热器温度都是采用调功器，通过控制占空比来控制温度，缺点是对于缓慢变化的温度场控制精度尚可，对快速变化的温度场控制精度较粗略，不利于气体分离的精度，同时对电网冲击较大，对电炉的使用寿命也带来较大威胁。 

实用新型内容

为了克服调功器控制温度精度低，对电网冲击大，降低电炉使用寿命等缺点，本实用新型提供了一种稀有气体分离过程中的精确温度控制装置，它采用自动温度控制的调压器，调压器可以把温度控制到很高的精度范围，并且输出功率基本恒定，对电网无冲击性负荷，对电炉也无冲击性负荷。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种稀有气体分离过程中的精确温度控制装置，它包括电加热装置，电加热装置通过变流器与电源连接；所述变流器的可控硅触发端与调压控制器连接；同时温度探头通过信号调理电路将温度信号反馈给调压控制器，调压控制器将设定的目标值与反馈值比较、运算完成对可控硅触发角的控制，从而调节变流器的电压对温度进行自动控制；同时调压控制器还与控制电源连接。

所述信号调理电路包括变送器和隔离器，变送器将温度信号转换为0-20mA反馈信号通过隔离器送入调压控制器，其中反馈信号为每20ms里六个完全对称的电压波形，波形大小由被加热气体的温度信号决定；当温度超过设定值，输出波形减小，作用到电炉上的能量也相应减少；温度降低时，波形则增大。 

所述调压控制器设有控制面板，实现运行状态和参数的设置与显示。 

所述温度探头为热电偶或热电阻。 

本实用新型中，采集被加热气体的温度，温度信号被送到微处理器的CUP进行计算处理，计算的结果作为对可控硅的移相角度进行控制，可以做到每20ms有六个完全对称的电压波形输出到电炉，波形大小由被加热气体的温度信号，作为反馈信号，来准确计算。这样就可以实现在不增加电路结构、电路元件的前提下，实现精确控制。当温度超过设定值，输出波形减小，作用到电炉上的能量也相应减少。温度低于设定值时，波形增大。 

本实用新型的有益效果是，通过调节电力可控元件的触发角度，可以完成气体的精确温度控制，解决加热过程对电网和电炉的冲击问题。 

附图说明

图1为本实用新型的控制原理； 

图2为本实用新型的控制电路图；

图3为本实用新型的控制效果图。

其中，1.控制电源，2.调压控制器，3.变流器，4.信号调理电路，5.电加热装置，6.温度探头。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

图1中，它包括电加热装置5，电加热装置5通过变流器3与电源连接；所述变流器3的可控硅触发端与调压控制器2连接；同时温度探头6通过信号调理电路4将温度信号反馈给调压控制器2，调压控制器2将设定的目标值与反馈值比较、运算完成对可控硅触发角的控制，从而调节变流器3的电压，实现温度的自动控制；同时调压控制器2还与控制电源1连接。所述信号调理电路4包括变送器和隔离器，变送器将温度信号转换为0-20mA反馈信号通过隔离器送入调压控制器2，其中反馈信号为每20ms里六个完全对称的电压波形，波形大小由被加热气体的温度信号决定；当温度超过设定值，输出波形减小，作用到电炉上的能量也相应减少；温度降低时，波形则增大。所述调压控制器2设有控制面板，实现运行状态和参数的设置与显示。所述温度探头6为热电偶或热电阻。 

图2为本实用新型的具体接线图，控制回路以调压控制器2为核心，通过选择开关完成远程/就地控制选择和手动/自动选择，通过温度探头6（热电偶或热电阻）、变送器、隔离器实现温度反馈，而调压控制器2主要实现设定目标值，通过目标值与反馈值比较、运算完成对可控硅触发角的控制，从而通过调节电压的方式实现温度的自动控制。 

图3为本实用新型控制效果，通过本调压控制器2与传统调功控制器控制效果比较，我们发现此控制器可以把温度控制到很高的精度范围，并且输出功率基本恒定，对电网无冲击性负荷，对电炉也无冲击性负荷。