大型電加熱熱處理智能溫控裝置制造方法
【專利摘要】一種大型電加熱熱處理智能溫控裝置，包括控制柜面儀表和控制柜內(nèi)電氣元件兩部分組成，控制柜面儀表包括用于實現(xiàn)高精度控溫的溫控器，用于對電源電壓及運(yùn)行電流、運(yùn)行功率、功率因數(shù)、使用電量進(jìn)行指示的智能電量表，用于對多通道溫度進(jìn)行實時記錄的過程控制記錄儀；控制柜內(nèi)電氣元件為主電運(yùn)行部分，包括用于控制系統(tǒng)電源通斷的隔離開關(guān)，用于提供系統(tǒng)電源通斷和保護(hù)的斷路器，用于對電力調(diào)整器半導(dǎo)體元件進(jìn)行過流保護(hù)的快速熔斷器，通過先進(jìn)的數(shù)學(xué)控制算法精確控制電壓、電流和功率來實現(xiàn)精密控溫的電力調(diào)整器，用于對電力調(diào)整器進(jìn)行啟停控制的中間繼電器，通過電磁效應(yīng)，對各回路的工作電流進(jìn)行自動檢測的電流互感器,電流互感器連接隔離開關(guān)的一端，隔離開關(guān)的另一端連接斷路器的輸入，斷路器的輸出又連接熔斷器的輸入，熔斷器的輸出連接電力調(diào)整器的輸入，電力調(diào)整器一個輸出端口輸出電壓給電加熱器及加熱元件，另一個輸出端口連接中間繼電器，中間繼電器的輸入端連接溫控器的輸出端。本實用新型的功能完備、實用性強(qiáng)；抗干擾能力強(qiáng)、安全性高；控溫回路多、控溫精度高；輸出功率大、施工效率高。
【專利說明】大型電加熱熱處理智能溫控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及金屬熱處理裝置，更具體的是指對工業(yè)管道焊口及壓力容器局部焊口、壓力容器整體電加熱熱處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)常用的電加熱熱處理控溫裝置分為兩種，一種是小功率控溫設(shè)備，這種設(shè)備體積小，重量輕，使用靈活，但輸出功率小，不適用大型容器整體電加熱熱處理施工；第二種是大型熱處理控溫柜，輸出功率較大，但由于是采用計算機(jī)控制，故障率較高。并且這兩種熱處理控溫裝置還有一個共同的特點，在對回路的電流通斷控制上都采用了固態(tài)繼電器。固態(tài)繼電器具有高壽命、靈敏度高、控制功率小、電磁兼容性好、快速轉(zhuǎn)換、電磁干擾小等優(yōu)點。但其缺點也很突出，導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量大、電隔離性差、抗干擾和耐輻射能力差、對過載有較大的敏感性、工作可靠性低，并且最大的缺點是只能用來控制電流的通斷，在負(fù)載斷線、三相電流不平衡及電源缺相時無法進(jìn)行檢測并報警，功能比較單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱處理智能控溫裝置，具有在負(fù)載斷線、三相電流不平衡及電源缺相時自動檢測并報警功能，并適用于各種工業(yè)現(xiàn)場電加熱熱處理施工，能實現(xiàn)熱處理全過程自動控溫及實時記錄，功率大，控溫精度高，安全性好。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種大型電加熱熱處理智能溫控裝置，其特征在于:包括控制柜面儀表和控制柜內(nèi)電氣元件兩部分組成，控制柜面儀表為功能主控部分，包括用于實現(xiàn)高精度控溫的溫控器，用于對電源電壓及運(yùn)行電流、運(yùn)行功率、功率因數(shù)、使用電量進(jìn)行指示的智能電量表，用于對多通道溫度進(jìn)行實時記錄的過程控制記錄儀，溫控器連接記錄儀；控制柜內(nèi)電氣元件為主電運(yùn)行部分，包括用于控制系統(tǒng)電源通斷的隔離開關(guān)，用于提供系統(tǒng)電源通斷和保護(hù)的斷路器，用于對電力調(diào)整器半導(dǎo)體元件進(jìn)行過流保護(hù)的快速熔斷器，通過數(shù)學(xué)控制算法精確控制電壓、電流和功率來實現(xiàn)精密控溫的電力調(diào)整器，用于對電力調(diào)整器進(jìn)行啟?？刂频闹虚g繼電器，通過電磁效應(yīng)，對各回路的工作電流進(jìn)行自動檢測的電流互感器，電流互感器連接隔離開關(guān)的一端，隔離開關(guān)的另一端連接斷路器的輸入，斷路器的輸出又連接熔斷器的輸入，熔斷器的輸出連接電力調(diào)整器的輸入，電力調(diào)整器一個輸出端口輸出電壓給電加熱器及加熱元件，另一個輸出端口連接中間繼電器，中間繼電器的輸入端連接溫控器的輸出端。
[0005]與常用的熱處理設(shè)備相比，本實用新型的積極效果如下:
[0006](I)功能完備、實用性強(qiáng)。本發(fā)明采用了電力調(diào)整器代替固態(tài)繼電器來對回路的電流進(jìn)行通斷，并對輸出電壓和輸出功率進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。電力調(diào)整器是應(yīng)用晶閘管(又稱可控硅)及其觸發(fā)控制電路用于調(diào)整負(fù)載功率的盤裝功率調(diào)整單元。運(yùn)用數(shù)字電路觸發(fā)可控硅實現(xiàn)移相控制調(diào)壓和定周期調(diào)功及變周期調(diào)功。因此，本發(fā)明具有自動判別相位、缺相保護(hù)、上電緩起動、緩關(guān)斷、散熱器超溫檢測、恒流輸出、電流限制、過流保護(hù)、手/自動無擾切換等功能。能對輸入信號，負(fù)載電流功率等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測和記錄，能夠自動檢測負(fù)載斷線和負(fù)載不平衡并發(fā)出報警，是目前國內(nèi)在不增加任何附件情況下就能實現(xiàn)自動檢測負(fù)載斷線功能的唯一產(chǎn)品。
[0007](2)抗干擾能力強(qiáng)、安全性高。由于采用了雙閉環(huán)控制功能，輸出電壓電流或功率的穩(wěn)定性都非常高，從而能達(dá)到恒電壓、恒電流、恒功率的目的。在電力調(diào)整器的輸入輸出通訊等接口還采用了光電隔離技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，安全性高。
[0008](3)控溫回路多、控溫精度高。本發(fā)明通過改變導(dǎo)通角的大小進(jìn)行移相調(diào)壓和通過改變通斷的正弦波的周期進(jìn)行變周期過零調(diào)功，用先進(jìn)的數(shù)學(xué)控制算法，對電壓、電流和功率的精確控制來進(jìn)行精密控溫。采用直流寬脈沖有源觸發(fā)技術(shù)、輸入和輸出光電隔離、12路獨立觸發(fā)脈沖相互隔離、觸發(fā)方式安全、可靠、穩(wěn)定。12個回路獨立控溫，且實時記錄24個溫度點的控溫情況，控溫精度高。
[0009](4)輸出功率大、施工效率高。本發(fā)明輸出功率大，可同時對管道焊口、壓力容器局部焊口進(jìn)行大規(guī)模熱處理施工，也可對壓力容器進(jìn)行整體或分段熱處理。同時優(yōu)化了電能使用效率，對節(jié)約電能起了重要作用，顯著提升了熱處理施工效率和施工能力。
[0010]【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
【具體實施方式】
[0012]參照圖1，控制柜面儀表為功能主控部分，由溫控器、智能電量表、記錄儀組成。溫控器負(fù)責(zé)熱處理工藝的執(zhí)行；智能電量表用于對回路電壓及運(yùn)行電流、運(yùn)行功率、功率因數(shù)、使用電量進(jìn)行指示；記錄儀采用高精度多通道彩色打點式記錄儀，可對多通道溫度進(jìn)行實時記錄?，F(xiàn)場進(jìn)行熱處理工作時，首先操作人員在溫控器中，按照熱處理工藝曲線要求，輸入熱處理各段曲線的控溫速度、恒溫溫度及各段時間，按運(yùn)行鍵后，溫控器開始工作，根據(jù)輸入的各采樣時刻的熱處理目標(biāo)溫度值及被加熱元件反饋回的溫度實測值，自動生成控制量，通過控制電纜，將控制信號傳送至電力調(diào)整器，并通過電力調(diào)整器，實時調(diào)節(jié)裝置的輸出功率?？刂乒駜?nèi)電氣元件為主電運(yùn)行部分，由隔離開關(guān)、斷路器、快速熔斷器、電力調(diào)整器、中間繼電器、電流互感器組成。隔離開關(guān)負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)電源通斷；斷路器提供系統(tǒng)的電源通斷和保護(hù)；快速熔斷器，當(dāng)回路電流過大時，會自動熔斷，對電力調(diào)整器半導(dǎo)體元件進(jìn)行保護(hù)；電力調(diào)整器通過先進(jìn)的數(shù)學(xué)控制算法，對電壓、電流和功率的精確控制來實現(xiàn)精密控溫；中間繼電器對電力調(diào)整器進(jìn)行啟停控制；電流互感器通過電磁效應(yīng)，對各回路的工作電流進(jìn)行自動檢測。
[0013]本實用新型的工作原理是:溫控器根據(jù)設(shè)定的熱處理工藝曲線，運(yùn)行后，為三相可控硅電力調(diào)整器提供控制給定信號，調(diào)整器根據(jù)控制給定信號通過改變導(dǎo)通角的大小調(diào)整輸出電壓，并通過改變通斷正弦波的周期來調(diào)整輸出功率的大小，從而達(dá)到自動控制布置在需熱處理的加熱元件上的電加熱器輸出熱量的目的。記錄儀則實時記錄打印熱處理過程曲線。
【權(quán)利要求】
1.一種大型電加熱熱處理智能溫控裝置，其特征在于:包括控制柜面儀表和控制柜內(nèi)電氣元件兩部分組成，控制柜面儀表為功能主控部分，包括用于實現(xiàn)高精度控溫的溫控器，用于對電源電壓及運(yùn)行電流、運(yùn)行功率、功率因數(shù)、使用電量進(jìn)行指示的智能電量表，用于對多通道溫度進(jìn)行實時記錄的過程控制記錄儀，溫控器連接記錄儀；控制柜內(nèi)電氣元件為主電運(yùn)行部分，包括用于控制系統(tǒng)電源通斷的隔離開關(guān)，用于提供系統(tǒng)電源通斷和保護(hù)的斷路器，用于對電力調(diào)整器半導(dǎo)體元件進(jìn)行過流保護(hù)的快速熔斷器，通過數(shù)學(xué)控制算法精確控制電壓、電流和功率來實現(xiàn)精密控溫的電力調(diào)整器，用于對電力調(diào)整器進(jìn)行啟?？刂频闹虚g繼電器,通過電磁效應(yīng),對各回路的工作電流進(jìn)行自動檢測的電流互感器，電流互感器連接隔離開關(guān)的一端，隔離開關(guān)的另一端連接斷路器的輸入，斷路器的輸出又連接熔斷器的輸入，熔斷器的輸出連接電力調(diào)整器的輸入，電力調(diào)整器一個輸出端口輸出電壓給電加熱器及加熱元件，另一個輸出端口連接中間繼電器，中間繼電器的輸入端連接溫控器的輸出端。
【文檔編號】C21D11/00GK203487207SQ201320333212
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月9日
【發(fā)明者】王學(xué)成, 李忠林, 喬連慶, 李嘉, 王志東, 周蓬, 王建玲, 趙鴻遜, 趙倩穎 申請人:吉林亞新工程檢測有限責(zé)任公司