机电类《自动检测技术及应用》（第二章第五节多媒体课件）....ppt

机电类《自动检测技术及应用》（第二章第五节多媒体课件）统一书号：ISBN 978-7-111-34300-4课程配套网站或 2012年7月版 第五节 工程项目设计实例 ——利用铂热电阻测控烘箱温度 本节介绍真空浸漆工艺、烘干箱结构，隔爆型温度传感器的选取，安全栅、本安型仪表，简单介绍单片机的PID控制等。 工程项目设计实例——利用铂热电阻测控电烘箱温度 一、课题来源、要求 某电子公司生产小型电源变压器，重要的工艺之一为真空浸漆，并利用烘干机烘干处理。 电烘箱的原配测温器件为水银温度计，现希望改为隔爆型温度传感器，配置安全栅和本安型仪表，自动测量、控制电烘箱的温度。 温度传感器的信号作A/D转换后，送单片机作运算处理； 单片机根据用户设定的温度上、下限值控制电烘箱的温度。 技术指标 1.电烘箱电源：三相380V； 2.额定功率：10kW； 3.数字温度表（置于电烘箱控制柜上侧）显示温度范围： 0～199.9℃ 4.准确度：优于1％ 5.分辨力：小数点后1位； 6. 温度控制误差：±3℃。 真空浸漆简介 运用于各种中、小型变压器、电感、镇流器、继电接触器、电机、电子线绕元件的绝缘浸漆。能提高绝缘漆渗透能力，增加充填率，减少浸漆时间，提高电器绕组的整体机械强度，绝缘强度及防潮、防霉等性能。 绕组在真空(负压)下进行绝缘处理，绝缘油能快速、均匀、彻底渗透到线圈的每个细微毛孔和空隙中，把绕组间的可能的空气尽量排除，提高耐压和绝缘电阻，并固定绕组，减少磁通变化造成的绕组机械振动和吱吱声。 电烘箱控制柜 电烘箱的温度控制示意图 隔爆铂热电阻 温度控制误差 温度控制误差控制设定为±3℃。烘干温度在100～130℃可控。大于改数值易引起绝缘油蒸汽爆燃。 例：图示数显表的绝对误差为1%，求最大绝对误差为多少℃？ 解：绝对误差 Δm＝199.9℃×1％ ≈2.0℃， 优于技术指标的±3℃. 二、设计方案及步骤 什么是工程设计： 设计是人类的一种重要创造活动，现代设计是把各种技术成果转化为生产力的一种手段和方法。具体地说，设计是针对预定的目标经过一系列的规划、分析和决策，产生相应的文字、数据、图形等信息的过程。如服装设计、建筑设计、机械设计、电气设计等。设计之后的成果通过实践或实施转化为某项工程或产品。 工程设计过程 工程设计过程是对工程系统提出“如何去做”的研究与设计过程,也可称为系统综合。它包括设计师对硬件、软件和系统接口的设计综合，以及对试验工程和生产制造工程的设计综合。这一过程的目标是保证能够按照工程总要求或研制任务书的要求进行，必须综合设计队伍中各门类专业专家的工作成果，使整个系统达到设计指标，并在可靠性、稳定性、抗干扰等方面达到国家标准。 系统工程的综合过程 必须依靠具有不同知识结构和工程背景的人员组成团队：系统工程设计师、系统分析工程师、专门工程专业工程师、结构集成设计师、工程工艺设计师、 试验工程师、生产制造工程师、计算机辅助设计工程师和技术支持工程师等组成的团队，保障合理、均衡的工程设计。 必须更多地依靠熟悉传统工程设计的工程师，如结构、电器、动力等专业的设计师，在工程研制阶段的前期和后期，以及生产阶段，进行技术把关。 设计顺序 设计者拿到工程项目后，首先必须仔细研究系统的技术指标。然后进行方案选择。 设计是一个“设计→评价→再设计”的反复迭代、不断优化的过程。诸多的问题可能是矛盾的，设计实际也是一个折中的过程。 1．温度传感器的选择 水银温度计； （1）水银温度计：脆弱，不易产生电信号。 （2）热电偶：在200℃以下的热电动势较小，还需要冷端温度补偿。 （3）温度IC：测温上限低于150℃。 （4）铂热电阻：有铠装式、装配式、隔爆式等。本项目采用隔爆式铂热电阻。 在化工厂和其他生产现场，常伴随有各种易燃、易爆等化学气体、蒸气等。在本项目中，绝缘漆蒸气属于可燃性气体，有可能由电火花引发爆炸。隔爆式传感器有较厚的保护外壳及接线盒，再配合配安全栅，就有较强的防爆能力。 隔爆式热电阻与装配式热电阻的主要区别 隔爆式产品的接线盒（外壳）在设计上采用防爆特殊结构，用高强度铝合金压铸而成，并具有足够的内部空间、壁厚和机械强度，橡胶密封圈的热稳定性等均符合国家防爆标准。当接线盒内部的爆炸性混合气体发生爆炸时，其内压不会破坏接线盒，由此产生的热能也不能向外扩散（传爆）。 隔爆标志 Ⅰ类：煤矿井下用电气设备； Ⅱ类：工厂用电气设备。 隔爆热电阻的防爆等级按其适用于爆炸性气体混合物，最大安全间隙分为A、B、C三级。 ExiallCT5（本安型）、DIP DTTll（粉尘型）； 使用温度＜70℃，使用压力＜1.5MPa。 隔爆热电阻的防爆等级 按其适用于