[发明专利]窑炉多点温度辅助检测及补偿控制方法

权利要求书

1.窑炉多点温度辅助检测设备，其特征在于：包括窑炉本体（1），所述窑炉本体（1）两侧外壁靠近底部处与顶部处均开设有呈等距离结构分布的加热棒孔（3），所述窑炉本体（1）两侧外壁上通过螺栓安装有延伸至窑炉本体（1）内部的上层热电偶（4），所述窑炉本体（1）一侧外壁靠近底部处通过螺栓安装有两个延伸至窑炉本体（1）内部的原下层电偶（8），所述窑炉本体（1）一侧外壁上通过螺栓安装有两个延伸至窑炉本体（1）内部的下层热电偶（6），所述窑炉本体（1）一侧外壁上通过螺栓安装有两个延伸至窑炉本体（1）内部的原上层电偶（7）。

2.根据权利要求1所述的窑炉多点温度辅助检测设备，其特征在于：所述窑炉本体（1）两侧外壁靠近底部处均开设有两个下部进气孔（10），所述窑炉本体（1）两侧外壁上均开设有两个上部进气孔（9）。

3.根据权利要求2所述的窑炉多点温度辅助检测设备，其特征在于：所述窑炉本体（1）底部外壁两侧均通过螺栓安装有两个支腿（2），所述窑炉本体（1）内部靠近上层热电偶（4）处设置有两个排气砖（5）。

4.窑炉多点温度辅助检测及补偿控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.增加测温探头：在窑炉本体（1）周围按照安装要求在两层匣砵的附近安装新的测温探头，且测温探头为上层热电偶（4）、下层热电偶（6）；

S2.标定测温点位与设定温度差：将原有两个测温探头反馈的信息标记为A、B，将新增加的两个测温探头反馈的信息标记为C、D，将此时PID推倒运算出的预测温度标记为X，将气量由低到高平均分为五个气量参数，分别为a、b、c、d、e五种，符合e-d=d-c=c-b=b-a公式，之后在相同气量参数下，对探头温度进行检测，之后再将检测的数据输入MATLAB数据处理软件，并绘制图像，而后再通过MATLAB曲线拟合出其动态变化函数或分段动态变化函数；

S3.安装与启动：在窑炉本体（1）上通过螺栓安装温度辅助检测及补偿系统，并通过螺栓将该系统与探头连接在一起，安装好后在启动该设备；

S4.升温程序设计：根据增量式PID控制算法公式：

△U（k）=KP[E(k)-E(k-1)]+K1E(k)+KD[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)]

其中KP为比例系数、K1为积分系数、KD为微分系数；

S5.设置升温系数：根据上述步骤，推算出不同通气量所对应的不同的PID升温系数K值，并在烧结炉设备进行工作前，通过控制台改变气量档位，应用适宜的升温系数。

5.根据权利要求4所述的窑炉多点温度辅助检测及补偿控制方法，其特征在于：所述S1中测温探头为K型热电偶作为温度传感器，测温电路使用热电偶放大芯片AD595，在电路中添加电阻R2和R3，此时单片机接收到的电压值V=（V热电偶＋11μV）*247.3*R2/（R2+R3）。

6.根据权利要求4所述的窑炉多点温度辅助检测及补偿控制方法，其特征在于：所述S2中检测方法为首先将气量调整为a，执行升温程序，从当前温度以5℃每分钟的升温速度升温至850℃，每过1分钟分别记录下A、B、C、D四个测温探头分别反馈的实时温度，使用同样的方法依次记录a、b、c、d、e五个气量参数下从当前温度以5℃每分钟的升温速度升温至850℃时每分钟四个测温探头的温度数据。

7.根据权利要求4所述的窑炉多点温度辅助检测及补偿控制方法，其特征在于：所述S3中补偿系统包括微控制器、热电偶测温电路、光耦合双向可控硅驱动加热电阻升温电路，且微控制器需选用ARMCortex-M4或ARMCortex-M4以上的处理器内核。

8.根据权利要求4所述的窑炉多点温度辅助检测及补偿控制方法，其特征在于：所述S4中KP=EverageKP（A、B、C、D）、K1=EverageK1（A、B、C、D）、KD=EverageKD（A、B、C、D），且此时的PID升温系数K被四个测温点不同的实时温度及测温曲线进行了矫正。