主题:【第十三届原创】【仪器故事】实验室仪器设备温度指示调节仪简介

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实验室仪器设备温度指示调节仪简介


        1概述


        温度指示调节仪配热电偶或热电阻用以测量温度的仪器,辅以相应的执行机构能组成温度控制系统,接受标准化模拟直流电信号或其他产生电阻变化的传感器的信号就可以测量和控制其他物理量。主要是对实验室仪器仪表、试验箱、马弗炉(箱式炉)、烘烤箱、制冷设备、医疗仪器等仪器设备,进行温度测量和高精度控制。温度调节仪除了在实验室应用之外,另外广泛应用于冶金、化工、轻工、纺织、农业、计量、航天等行业领域,
        早期的温度调节仪是从传统的动圈式调节仪表发展而来,经历了机械指针型、电子模拟型、数字显示型式、智能图文型几个阶段。现阶段智能型温度调节仪发展为彩色无纸记录仪型,已成为市场上的主流,从功能、精度、使用控制等方面来看,其它几种传统的温度调节仪无法比拟的。目前在配备其他物理量传感器的前提下,已发展到了压力、流量、液位、位移、角度、转速、流速等物理量的测量显示和控制。

        2、温度调节仪简介

        (1)机械调节模拟指针型(图2-1,图2-2)。




图1-1  模拟指针式温度调节仪正视图(中低温型)





        中低温型所用热电阻有Gu50铜电阻,PT100铂电阻,热电偶有T,E,N,K型等热电偶,中间调节钮为指针零点校正,左面调节钮为低端值设定,右面调节为高端值设定。



图1-2  模拟指针式温度调节仪侧视图(高温型)




        高温型所用热电偶有S,R,B,WR25型等热电偶。




图1-3  模拟指针式温度调节仪背面图





        “+,-” 为热电偶(或热电阻)接线端,“高,中,低”为继电器触点控制高位或低位接线端,“短”为模拟指示针运输时防止强烈摆针电路接线端,220VAC为电源接线端,╧为保护地线。




图1-4  模拟指针式温度调节仪内部图





        其内部主要是模拟电子元件等组成,体积较大。




图1-5  模拟指针式温度调节仪内部图





        组成元件有晶体二极管,三极管,电阻,可调电阻,电容,变压器,继电器,动圈仪表等。




图1-6  模拟指针式温度调节仪内部图





        图中腔体内为指针式动圈仪表,其主要部件包括磁铁、动圈、指针、感应铝旗、固定支架等。

        (2) 电位器设定型(指针显示及LED数码管或模拟条显示型)

        通过面板温度调节旋钮和刻度面板配合来设定相应所需控制温度值。由于电位器旋转只是刻度无法细化,因此温度设定无法用电位器旋钮设定的办法来判定仪表的灵敏度,只能通过输入信号在仪表上的指示,来判断温度仪表的灵敏度。





图2-1 立式电位器设定型温度调节仪



图2-2卧式电位器设定型温度调节仪




图2-3卧式电位器设定型温度调节仪内部结构实物图




图2-4 卧式电位器设定型温度调节仪内部结构俯视图图




图2-5卧式电位器设定型温度调节仪内部元件布局图




        图3-6为电位器和指示表头(LED数码管显示)相配合设定型,这种设定方法需先将仪表上的设定开关拨到“设定”位置,然后再将电位器旋转所需温度值的位置,此时表头指针(或数字显示)随之变化,当指针指到(数字显示)所需设定值即可,最后设定开关返回到“测量”位置即可。当对三位式控制设定时,则需将设置开关拨向上限或下限位置后,分别转动电位器进行设定,待设定完毕后,将拨动开关返回到“测量”位置。





图2-6电位器和指示表头(或数字显示)相配合设定型


        (3)拨码开关设定型(指针或数字型)
在拨码开关上直接设定所需数码(温度)值,无须用开关来转换测量与设定,使用更方便,拨码开关设定温度值相比于电位器式数字精度要高一些,但值得注意的是,在此方式设定时需注意不能超过仪表本身标称量值范围。图4-1,图4-2




图3-1 拨码开关设定型温度调节仪




图3-2 立式拨码开关设定型温度调节仪




        (4) 智能按键设定型(LED数字显示或模拟条显示型)

        智能型温度调节仪表可通过面板相应按键,按仪表芯片设置程序可对仪表所控制的上下限温度报警值、回差、PID参数、传感器安装位置造成的误差修正参数等均可通过面板相应按键设置并实时显示。




图4-1 智能按键设定型温度调节仪(LED数字显示及模拟条显示)



图4-2 卧式智能型温度调节仪



图4-3卧式智能型温度调节仪背面接线端说明



图4-4卧式智能型温度调节仪内部器件布局图





        目前国内智能型温控仪一般都采用红、绿双排数码管分别显示测量值和设定值,具有良好的人机界面。控制仪壳体均采用DIN国际标准尺寸外形。内部采用专用微处理芯片进行数据分析和控制,如对上、下限报警值、回差、PID参数、手动输出的百分比及因传感器安装位置造成的误差修正等参数,具有先进的AI人工智能调节算法、自诊断、自整定以及自适应功能。




图4-5日本导电高精度温度调节仪(国内组装)



图4-6日本导电高精度温度调节仪内部结构(一)



图4-7日本导电高精度温度调节仪内部结构(二)




        智能型温度调节仪从功能结构上采用模块化结构,极大的丰富了其使用功能。使其仪表能输入各种传感器及电压、电流信号,通过配用不同的的模块可输出不同信号以满足不同的使用场所需求。如输出继电器触点通断信号、输出能驱动固态继电器的有源信号还可输出直接触发可控硅的移相或过零脉冲信号。多样输出信号的输出和控制,使其原需多台组合方能完成相应功能,只需一台仪表就能完成其功能,这样不仅提高和扩大了产品的控制性能,也大大提高了自身产品使用的可靠性。

        (5) 智能无纸记录仪型(彩色显示屏数字或图形显示型)。

        智能无纸记录仪型温度调节仪通常简称彩色无纸记录仪,除了温度调节功能,与上面所介绍的温度调节仪相比有明显优越性,它不仅仅是一个普通的智能温度调节仪,在输入端输入不同物理传感器信号,如压力、流量、流速、液位、位移、角度、转速等。并且同时存储多路所检测的信号,供操作者随时调用查询之用,大大的方便了用户。它还可以通过与远处计算机联机完成远程温度巡检及控制功能,是智能温度调节仪上升到了一个新的台阶。



图5-1 常用智能无纸记录仪型(数字显示)



图5-2 智能无纸记录仪型(图形显示)



图5-3 智能无纸记录仪(多参数图形显示)


        彩色无纸记录仪操作方便,应用于生产设备,试验设备,过程控制所需的历史数据记录,报警记录和通断电记录场合。由于具备丰富的输入和输出接口及算法,作为速度快,精度高的数据采集单元也得到大量应用。显示具体数字及百分比进度条显示,操作者一目了然,数据提取采用U盘即插即用或远程计算机记录,提取数据快捷简单。




图5-4 智能无纸记录仪(多界面,多参数,多功能彩色显示)





        智能无纸记录仪能够直接在屏幕上显示百分值、当前值、变化趋势曲线、报警状态、积值等。在显示的同时,还能够比较变化趋势,便于观察和故障原因分析。无纸、无笔,避免了纸和笔的消耗和维护,内部无任何机械传动部件,大大减轻了仪表操作者的工作量。

        智能无纸记录仪采用以 CPU为核心,大容量存储器RAM,可存储多个过程变量瞬时值及大量历史数据,可与计算机连接,将数据存入计算机,进行显示、记录和处理等。随着微处理器在仪表中的推广应用,各个仪表生产厂家纷纷推出新一代的彩色无纸记录仪,必将成为传统记录仪更新换代的替代品。

        3、温度调节仪小结

        智能温度调节仪仪现已成为发展的主流,随着智能化的不断发展,使操作者可以通过简单的操作流程实现其所需功能,相应的应用的领域也在不断增大,并也将逐渐淘汰传统的温度调节仪。

        总之,随着彩色无纸记录仪的应用推广,当前互联网、大数据、云技术的快速发展,工业智能温度物联网记录仪+云平台技术,将以最新形式、以最低成本的数据监控方案,实实在在的开启全新物联网数据云监控时代。实现物联网化管理,不仅可以提高企业开发的效率,还可以最大限度地降低企业成本。最后真心希望我国的智能温度调节仪早日赶超国际水平。

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wccd1
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有几个数字和文字出了小错误,我已无法编辑了,但不影响大局,总体叙述还是能看清楚的。
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2020/9/1 7:53:02 Last edit by wccd1