基于分段PID控制的高温泵水温控制系统

高温泵试验用水温度控制系统以S7-300PLC为核心控制模块,调用FB41功能块进行PID运算,然后由PLC调用脉冲宽度调制器FB43将连续变化的模拟量转化为开关量进而控制加热装置。采用分段PID控制,将实际温度值和设定值的偏差分为几个阶段,不同阶段采用不同的PID参数,解决了加热过程中温度超调、波动幅度大以及加热时间长等问题。该方案已应用到实际企业横向课题中,经验证控制精度高、稳定性好。     

熔融堆积快速成型室结构设计与数值模拟

为了满足快速成型设备温度均匀度要求,提出4种不同的热风循环式加热保温箱结构设计方案。采用有限元数值模拟方法,建立加热保温箱内流体域和固体域的有限元模型,通过热流固耦合模拟分析加热棒、鼓风机、进风口和出风口位置对温度均匀度和空气流速均匀度的影响。结果表明,加热棒位于加热保温箱左右两侧,鼓风机位于加热保温箱底部,进风口位于加热保温箱左侧上方,出风口位于加热保温箱右侧上方时,温度均匀度最高,可达99%,且热风流速分布最为均匀。根据模拟结果研制出样机,气体流速稳定,温度均匀度高达97.66%,验证了模拟结果的准确性。     

具有独立温控单元的模具温控凝固成形装置的研制

为深入研究模具温控凝固成形工艺,研制出一种柱状件成形的试验装置,包括成形模具和温度测控系统。设计独立的加热及冷却温控单元各8组,均匀分布在模具中,加热单元采用16根远红外加热管,模具冷却采用冷却水管道强迫对流方式进行,模壁内的冷却管道通过机加工完成。使用8个位于模具不同位置的热电偶检测成形过程中熔体的实时温度,系统根据数据采集模块采集到的温度数据,输出控制信号分别控制各加热及冷却单元的通断,从而实现模具温度的自动控制。流程控制通过基于工控组态软件MCGS开发的应用系统实现,可进行整个过程的温度数值、曲线显示及报警、循环策略控制。数值模拟与成形试验的结果表明,计算值与试验值之间的误差基本在8%以下,零件内部成形质量较好,无缩孔等缺陷。     

可搬移箱低温加热试验分析

随着使用需求的提高,电子设备的使用环境更加恶劣,对于电子设备在极端环境下的可靠运行提出了更高的要求,通过加热的方式提高设备的使用环境温度是解决问题的直接方式。采用固定安装于标准7U可搬移箱中某型工作站作为试验对象,通过加热试验的方式,记录箱体加热性能和工作站开启状态,用以验证工作站在低温-40℃环境条件下通过可搬移加热实现启动方案的可行性,并测试加热所需时间。试验结果表明,在-40℃环境下,采用400 W加热器加热32min即可使工作站的CPU温度升至-10℃,满足其使用条件,验证了加热方案的可行性。     

一种基于MTS FlexTest 200型控制器的热试验控制方法

全方程热流控制方法将结构热试验与理论计算相结合,可考虑到气动加热与结构热响应的实时耦合效应,能够按照飞行器飞行过程中表面热流和温度的瞬态连续变化对模拟气动加热过程实施快速准确的动态控制。采用该方法对某热试验进行控制,将试验结果与温度场分析软件计算结果进行对比,结果符合良好,验证了全方程热流控制方法的准确性。采用该方法可以提高结构热试验模拟精度。     

96孔生化样品处理台的温度均匀设计与优化

设计优化96孔生化样品处理台加热板的物理结构和加热方式,使得生化样品处理台能够快速、均匀地在5分钟内被加热到100℃。利用三维软件建模、有限元分析仿真和实验相结合的方法,对加热板进行设计、仿真优化和实验验证。优化后的加热板在加热五分钟后,处理台样品的平均温度达到100℃,孔间最高温度差小于2℃。经过模拟优化后的、按特定空间分布的加热棒阵列来加热96孔生化样品处理台,能大大提高加热过程中96孔温度的均匀性,使之达到±1℃的要求。     

内高压热态成形设备设计研发

介绍了内高压热态成形技术的重要性后,设计一种可以研究铝合金管成形性能的内高压热态成形设备。设备的成形内高压采用手动打压泵提供,简便易操作,成形过程中可以提供最高达150Mpa的内高压;设备的加热采用加热棒进行加热,设备采用温度控制仪与热电偶组合对温度进行控制,可以提供室温到300℃区间的成形温度;密封形式采用硬密封,密封结构利用锥台式的结构进行密封。设备可以对小管径的铝合金管材进行胀形实验,可以研究铝合金管材从室温到300℃区间不同温度的成形性能。     

摊铺机高压发电机温度及励磁控制程序

正摊铺机熨平板电加热系统主要由高压发电机、高压配电柜以及电加热棒组成,在进行摊铺作业之前需开启高压发电机,通过电加热棒对熨平板进行加热。本文主要叙述高压发电机温度和励磁控制程序。1温度控制由于摊铺沥青路面的沥青混合料的温度在140℃以上,使摊铺机处于高温作业环境。高压发电机位于发动机仓内,发动机通过胶带驱动高压发电机转动。且发动机本身需要散热,使高压发电机处于较高温度环境中,持续较高的温度     

通过流固耦合加热的轧辊温度场分析

针对目前镁合金板材轧制过程轧辊温度控制方式精度差,易造成板材的板形、板厚及裂纹等缺陷,采用流体循环流动传热的方式对轧辊进行温度控制,建立轧辊、流体传热过程的流固耦合模型,基于FLUENT软件对二者间的流固耦合传热过程进行数值模拟及试验验证。结果表明：用该方法加热轧辊时,辊身表面温度呈线性分布,边部与中间的温差范围为3～7℃,轧辊有效轧制区间占轧辊总长85%～100%左右,且流体温度与速度对其影响较小;在不同流体温度和流速下,轧辊表面温度均呈速率减小的趋势上升,流体温度升高及流速增大时,轧辊温升速率增大;得出在不同加热条件下,轧辊表面平均温度T与加热时间t的关系式;轧辊表面平均温度的试验与模拟值的最大相对误差为6.29%。该模型可正确预测轧辊表面的平均温度,作为镁合金板材轧制模型的一部分,利于轧制过程中轧辊的“等温”控制,实现“镁合金板材的等温轧制”控制。     

福格勒2100-C型摊铺机熨平板电加热控制原理及故障排查实例

正德国维特根集团生产的福格勒2100-C型摊铺机,熨平板加热采用由控制单元(Digsy Compact)监控下的电加热方式。该加热方式具有操作简便、安全可靠的特性,本文主要介绍该型摊铺机熨平板电加热系统控制原理及故障排查实例。1.电加热系统组成该型摊铺机熨平板电加热系统主要由控制单元、EME22/36kW型发电机、电气控制箱、电加热棒等组成。其控制电路如图1所示。发电机与发动机通过传动带柔性连     

微热管高精度测试系统的热源控制与温度采集

为实现微热管传热性能的准确评价,对其传热途径、热源的特性、功率控制等进行研究,建立了实验测试系统。首先,分析LED产热与结温变化规律,选择加热棒和陶瓷加热片作为阻性加热源。然后,利用源表对热源进行PID功率程控。最后,制作并校准特制热电偶,进行温度采集和数据处理。结果表明:加热棒、陶瓷加热片和大功率LED 3种热源的功率误差分别小于2、5、3 m W,特制热电偶误差小于1℃。相比直接通过恒定电压或电流控制功率的方法,PID功率控制方法的稳定性高、误差小;特制热电偶测温精度高、热惰性小。可为微热管的热性能评价提供可靠的测量基础。     

感应加热技术在中小型温挤成型模具上的应用

针对中小型温挤模具采用电阻加热方案,存在加热时间长,能耗高,且有安全隐患等缺点,研究采用电磁感应加热技术,其可缩短加热时间,提高加热效率,降低电能消耗。通过对电阻加热器及传热方式的分析,找出了电阻加热的不足。分析了电磁感应加热原理在温挤成型模具上的应用优势,研究了模具感应加热装置、感应器结构、安装方式、电源控制系统组成、控制方法及应用过程。对电阻加热及电磁感应加热这2种工艺方案进行了对比工艺试验,结果表明,采用电磁感应加热技术,节能效果明显。     

沥青软化点检测系统及其线性升温控制

沥青软化点检测系统以AT89C52为核心,通过DS18B20温度传感器、MOC3061光耦可控硅及光电检测开关来实现温度的检测、加热管的通断及沥青软化的测试。系统包括加热回路、检测回路、显示回路及其它辅助回路等模块。在加热过程中必须按照每分钟5±0.5℃的速度进行升温。一般的温控方法存在加热滞后、惯性大、温度曲线线性差等不足。为使测试过程符合国家标准,采用改进的PID算法,对输出控制进行调整。通过控制周期内的加热及停止时间来控制加热过程,使加热介质的温度变化达到线性升温的要求。     

电热断喙器烫头与夹持构件的设计和装配体的温度场研究

电热断喙器是一款专门为雏鸡断喙而设计的一套设备,断喙器烫头内镶有加热元件陶瓷加热棒,陶瓷加热棒正常工作时最高温度为800℃,而断喙器烫头用于断喙部位的温度要求是600℃,加热棒正常工作时,通过热传导传递到断喙部位的温度高于600℃时,可通过温度控制模块控制断喙部位的温度为600℃,但当传递到断喙部位的温度低于600℃时,则不能满足设计要求。与此同时,还要对烫头进行隔热处理,保证夹持构件温度低于120℃,为后续加装保护罩留出温度空间,否则通过热传导,带有高温的保护罩,将有可能烫伤操作人员,产生危险。通过利用SolidWorks热力分析,判断断喙器烫头及其夹持构件的设计是否满足设计要求。     

可调弧度感应加热装置的设计

钢管内壁滚涂衬塑是提高钢管防腐性能和使用寿命的重要手段之一.为适应不同直径钢管的感应加热需求,本文设计了一种可调弧度的感应加热装置,并进行了电磁场仿真、电磁-热耦合仿真和性能试验.利用Maxwell软件对两种不同绕制方式的感应器进行电磁场仿真分析,发现采用涡状绕制方式的感应器磁场分布更集中;并与ANSYS workbench软件进行电磁-热耦合仿真分析,仿真结果表明该装置能够满足钢管衬塑的加热要求.加热试验和粉末熔融试验表明:在电流为460 A,频率为8000 Hz时,加热装置能在10 s左右将钢管内壁加热至聚烯烃粉末熔融温度,且粉末熔融过程中不产生刺激性气体,塑料层成型良好,满足钢管衬塑加热要求.     

缸体加热装配理论与实验研究

针对射流冲击器缸体在水平井应用中内壁断裂的问题,提出了一种新的加工工艺,即采用加热装配的方式加工缸体,在缸体热装方案设计中确定了缸体热装的加热温度、过盈量及承压力等关键参数。并采用了模拟试验的方式验证了热装方案设计的合理性,最终成功实现了冲击器缸体热装装配。采用此加工工艺加工缸体,使缸体内壁厚度从原来的5 mm增大到10 mm,大幅度提高了缸体的强度,解决了缸体内壁断裂问题。通过热装温度、加热时间的理论计算,确定了缸体加热装配方案及缸体加热装配的过盈量,进行了外缸加热膨胀量变化规律试验,在此基础上实现了缸体加热装配,对热装缸体进行了打压试验及台架检测试验,验证了缸体加热装配的可行性,为缸体质量提升找到了一种新的加工方法。     

汽车喷油嘴加热模块的实验研究

乙醇燃料是含氧燃料,无毒且对环境无危害,蒸发潜热高,发动机燃用乙醇可以实现无烟排放,并能大幅度降低CO排放。乙醇的汽化潜热大,理论空燃比下的蒸发温度大于常规汽油,但乙醇汽车存在启动难的问题。针对以乙醇为燃料的汽车难以启动的问题,提出了一种体积小、控制精确、制造成本低的汽车喷油嘴加热模块,并详细介绍了该汽车喷油嘴加热模块的工作原理,利用TestStand软件测试了喷油嘴加热模块的输入电流、输入端与输出端的频率和占空比、Feedback端与Heater端的电压等,模拟了乙醇汽车喷油嘴加热助启动实验。实验研究结果表明:喷油嘴加热模块能有效地帮助乙醇汽车启动,并且具有广阔的推广应用前景。     

AVS9030D型熨平板底板电加热缓慢故障的改进方法

正1.故障现象山推自主研发的AVS9030D型液压伸缩电加热熨平板,用于匹配SRP90Splus型摊铺机。该熨平板设计、制作完成后,在试验过程中出现熨平板底板加热缓慢故障,表现为加热30min后熨平板温度仍然达不到技术要求规定的100℃。2.电加热系统结构该熨平板基础件由基本段、两侧的伸缩段,以及两侧可以安装的1m和0.65m加宽段组成。该熨平板电加热由发电机、电加热棒、控制器、继电器、断路器、电缆等组成。发     

铌钛微合金化铁素体-贝氏体双相管线钢再加热时奥氏体晶粒的长大行为

采用Thermo-calc热力学软件以及硬度仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了铌钛微合金化铁素体-贝氏体双相管线钢在1 050~1 220℃再加热过程中奥氏体晶粒的长大行为以及铌的固溶行为对晶粒尺寸的影响。结果表明:在试验温度范围内,试验钢奥氏体晶粒的平均尺寸随再加热温度升高而增大;增加铌含量能有效抑制奥氏体晶粒长大,但当铌的质量分数增至0.080%时,奥氏体晶粒的大小和分布不均匀;再加热过程中钛在奥氏体中主要以沉淀相存在,铌在奥氏体中的固溶量随温度升高呈"S"形增加,未固溶铌含量是影响奥氏体晶粒尺寸的关键因素;试验钢中碳和钛的质量分数分别为0.065%和0.01%时,控制未固溶铌的质量分数高于0.005%即可将奥氏体晶粒尺寸有效控制在100μm以内。     

JN60型焦炉火道温度的控制

本文研究了焦炉加热系统的优化控制方案，建立了相关的数学模型，并在火道温度的控制中采用了自调整模糊控制技术，较好地解决焦炉火道温度波动大，能耗高的问题。