專利名稱：試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制電路，特別是一種試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置。
背景技術：
現(xiàn)有液壓泵和液壓馬達產(chǎn)品試驗臺電氣控制系統(tǒng)中的油液和環(huán)境溫度控制電路 是由6個時間繼電器，8個中間繼電器，4 5個接觸器，幾十個按鈕開關，至少8塊數(shù)字溫 控表和一些計數(shù)器構成，依靠這些元件的連鎖、互動來實現(xiàn)復雜的邏輯控制?，F(xiàn)有電路體積 大，連線復雜，故障率高，故障查驗效率低，導致整個試驗臺工作效率低下。并且升溫速率和 降溫速率也只能靠手動來完成，難以滿足工藝要求。如果產(chǎn)品試驗工藝曲線有多個步驟，按 照現(xiàn)有電路的思路，即使能完成工藝要求，整個控制電路的操作將會十分繁雜。如果改用程 序邏輯控制PLC實施溫度控制，用于軟件和硬件的費用高，費時費力不經(jīng)濟。
實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，本電路僅需 要很少的元件即可實現(xiàn)液壓泵和液壓馬達產(chǎn)品試驗臺的油溫和環(huán)境溫度多曲線高精度控 制。該電路具有電路體積小，連線簡潔，故障率低，故障查驗效率高，可大大提升整個試驗臺 的工作效率。 本實用新型的技術方案試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，該電路的構成包括加 熱主電路、冷卻電路、直流穩(wěn)壓電路、手動控制電路和自動控制電路；加熱主電路經(jīng)空氣開 關KK與三相交流電源連接，冷卻電路、直流穩(wěn)壓電路、手動控制電路和自動控制電路經(jīng)控 制電路熔斷器KR與空氣開關KK之后的單相交流電源連接，手動控制電路和自動控制電路 與加熱主電路連接。 上述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置中，所述加熱主電路包括加熱器，加熱器 由三組加熱管或電阻絲按三角形或星形連接構成，每一組加熱管或電阻絲包括一個或一個 以上加熱管或電阻絲；加熱器的三個輸入端分別經(jīng)固態(tài)繼電器SSR的輸出端、接觸器JC的 主觸頭和主熔斷器ZR與空氣開關KK之后的三根相線連接。 前述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置中，所述自動控制電路包括工業(yè)信號控制 調節(jié)器FP21和光電耦合器L，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21與溫度傳感器TR連接，工業(yè)信號控 制調節(jié)器FP21的交流電源輸入端經(jīng)控制電路熔斷器KR與空氣開關KK之后的單相電源連 接，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21的直流電源輸入端經(jīng)繼電器J與直流穩(wěn)壓電路的直流輸出端 連接，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21的控制端與光電耦合器L的輸入端連接，光電耦合器L輸 出端的一根引線經(jīng)限流電阻XR與直流穩(wěn)壓電路的直流輸出端連接，光電耦合器L輸出端的 另一根引線與加熱主電路中的固態(tài)繼電器SSR連接。 前述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置中，所述加熱主電路中的三個固態(tài)繼電器 SSR輸入端串聯(lián)后一端與自動控制電路中的光電耦合器L的輸出端連接，另一端接地。 前述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置中，所述固態(tài)繼電器SSR的輸出端并聯(lián)有
3壓敏電阻YR。 前述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置中，所述冷卻電路包括冷卻風機Dl和軸 流風機D2，冷卻風機D1與軸流風機D2并聯(lián)后經(jīng)控制電路熔斷器KR與空氣開關KK之后的 單相交流電源連接。 前述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置中，所述繼電器J的常開觸點與油溫同步 控制電路輸出端串聯(lián)。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的調功元件選用固態(tài)繼電器替代了傳統(tǒng)的電磁繼電 器，大大縮小了電路的體積，增強了電路可靠性。與原來的電路相比較可以節(jié)約l個8路定 時器、1個時間繼電器、8個中間繼電器、4個交流接觸器、32個功率選擇開關。由于固態(tài)繼電 器采用占空比方式調功，因而電阻絲不用燒紅就能達到所需溫度，極大地延長了電阻絲的 壽命，節(jié)約了維修成本。實際在15(TC保溫時只用了50^的加熱功率，最大加熱功率可達12 千瓦。由于固態(tài)繼電器屬于無觸點開關元件，工作時無火花，使用安全，壽命長。本實用新 型的溫控儀表采用功能先進的工業(yè)信號調節(jié)器FP21，可以滿足多曲線、高精度的技術要求， 完成多個程序段的編程和控制。如果工藝曲線要求改變，只要重新編程即可，不用改動任何 硬件。在實際使用中，如在14(TC保溫狀態(tài)下，工業(yè)信號調節(jié)器FP21的控溫誤差為0. 2°C， 保溫功率6千瓦，而原電路的控溫誤差為16°C ，加熱功率12千瓦，且要靠人工控制加熱功率 來消除溫度誤差。由于本實用新型總體積很小，搬運方便，又能適用于多個工藝曲線，因此 能該設備可以隨機配套不同的試驗臺需求。本實用新型的冷卻電路采用體積小噪音低的單 相軸流風機與現(xiàn)有技術的三相交流電機比較具有體積小噪音低的特點。
圖1是本實用新型的電氣原理圖； 圖2是九段控溫曲線示意圖。 附圖中的標記為1_加熱主電路，2-直流穩(wěn)壓電路，3-手動控制電路，4-自動控制 電路，5_加熱器，6_油溫同步控制電路。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。 實施例。 一種試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，如圖1所示，本電路的構成包括加 熱主電路1、冷卻電路、直流穩(wěn)壓電路2、手動控制電路3和自動控制電路4 ;冷卻電路包括 冷卻風機Dl和軸流風機D2，冷卻風機Dl與軸流風機D2并聯(lián)后經(jīng)控制電路熔斷器KR與空 氣開關KK之后的單相交流電源連接。冷卻風機D1的型號為50FZY-D，軸流風機D2選用風 量8米3/分的單相軸流風機150FZY-D，風量可調(用加溫車上的風門調節(jié))。此單相軸流 風機只要設備通電就同步工作，能有效防止因無風而使加熱電阻絲過燒。直流穩(wěn)壓電路2 采用典型的穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路2經(jīng)變壓器(選用220伏15伏/安的變壓器)降壓后通過 橋式整流將交流轉換為直流再經(jīng)三端穩(wěn)壓器(型號為7815)和兩個電容(采用高容量電解 電容)構成的n形穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的直流15V直流電壓。手動控制電路3也是 采用傳統(tǒng)的典型電路，由啟動按鈕、停止按鈕和交流接觸器線圈串聯(lián)構成，在啟動按鈕兩端 并聯(lián)有交流接觸器的輔助觸點，起自鎖作用，交流接觸器的型號為CJ-40。[0017] 加熱主電路經(jīng)空氣開關KK與三相交流電源的A、 B、 C本根相線連接，冷卻電路、直 流穩(wěn)壓電路、手動控制電路和自動控制電路經(jīng)控制電路熔斷器KR與空氣開關KK之后的單 相交流電源連接，(相線為A、B、C三根相線的其中一根，零線不通過空氣開關KK直接連接) 手動控制電路和自動控制電路與加熱主電路連接。(手動控制電路通過交流接觸器的主觸 點與主電路連接；自動控制電路通過固態(tài)繼電器與主電路連接。)上述空氣開關KK的型號 為DZ47-60，它的電流分斷能力為60安。 所述加熱主電路包括加熱器5，加熱器由三組加熱管或電阻絲按三角形或星形連 接構成，每一組加熱管或電阻絲包括一個或一個以上單根的加熱管或單根的電阻絲，每根 加熱管或電阻絲的功率為2KW。三角形或星形連接起來構成的加熱器有三個輸入端，加熱器 的三個輸入端分別經(jīng)固態(tài)繼電器SSR的輸出端(固態(tài)繼電器SSR的型號為HS360FZ，它的輸 出端是指負載回路端，它有兩根引線，分別為進線端和出線端)、接觸器JC的主觸頭和主熔 斷器ZR(型號為RT18-40)與空氣開關KK之后的A、 B、 C三根相線連接。 所述自動控制電路4包括工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21和光電耦合器L，工業(yè)信號 控制調節(jié)器FP21采用市場上有售的成品件，它的主控溫精度為0. 1% ;設有四位設置溫度 和實際溫度顯示，帶黃色背景光的液晶顯示控溫曲線，可設九組曲線，每組曲線可設九步編 程，最大編程81步，每一組曲線一次運行的最長時間為9999 X 99. 59 X 9分鐘。該工業(yè)信號 控制調節(jié)器FP21可適應15種溫度傳感器，溫度傳感器可以是熱電偶，也可以是鉑電阻(本 例選用的是K分度的熱電偶)。工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21與溫度傳感器TR連接，用于接 收溫度信號，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21的交流電源輸入端經(jīng)控制電路熔斷器KR與空氣開 關KK之后的單相電源連接( 一根接空氣開關KK之后的C相，另一根直接與零線連接)，工 業(yè)信號控制調節(jié)器FP21的直流電源輸入端經(jīng)繼電器J與直流穩(wěn)壓電路的直流輸出端連接， 繼電器J的常開觸點與油溫同步控制電路6輸出端串聯(lián)。工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21的控 制端與光電耦合器L的輸入端連接，光電耦合器L相當于一個放大元件或可控的開關元件， 它具有與控制回路連接的輸入端(兩根引線)和與負載回路輸出端(兩根引線)，光電耦合 器L輸出端的一根引線經(jīng)限流電阻XR(限流電阻的作用是限制直流輸出的最大工作電流， 本例的工作電流為12毫安，限流電阻的阻值為250歐姆)與直流穩(wěn)壓電路的直流輸出端連 接，另一引線與加熱主電路中的固態(tài)繼電器SSR連接。固態(tài)繼電器SSR是一種無觸點通斷 功率型電子開關，又名固態(tài)開關，市場上有售。當施加觸發(fā)信號后，其主回路成導通狀態(tài)，無 信號時成阻斷狀態(tài)。它充分利用了分離元件和集成器件及微電子技術實現(xiàn)了控制回路(輸 入端)與負載回路(輸出端)之間的電隔離及信號耦合，沒有觸點，實現(xiàn)了具有相當電磁繼 電器一樣的功能；由于固態(tài)繼電器SSR是由固態(tài)元件組成的無觸點開關器件，這種結構特 點決定了它比電磁繼電器工作可靠，壽命長，對外界干擾小，能與邏輯電路兼容，抗干擾能 力強，開關速度快，使用方便。本實用新型的固態(tài)繼電器SSR要求有0. 5 20毫安的驅動 電流，最小工作電壓為3伏。 所述加熱主電路中的三個固態(tài)繼電器SSR輸入端串聯(lián)后一端與自動控制電路中 的光電耦合器L的輸出端連接，另一端接地。為了防止浪涌電壓對固態(tài)繼電器SSR造成的 沖擊，在每個固態(tài)繼電器SSR的輸出端(負載回路)并聯(lián)有壓敏電阻YR，用于吸收浪涌電 壓，對固態(tài)繼電器SSR進行保護。三組固態(tài)繼電器SSR(0 5V，4 20mA)的占空比輸出 是通過在一個周期內改變有電壓和無電壓的時間比例來實現(xiàn)調功的，這種方式對電網(wǎng)無沖擊，電路控制簡單，控制精度高，成本比較低。該電路最大升溫速率為2°C /s，各保溫平臺的 最大控制誤差為±0. 2t:，最高使用溫度為200°C。 本實用新型的工作過程及原理 在開始工作之前，將事先設計好輸入的溫度曲線(如圖2所示)輸入工業(yè)信號控 制調節(jié)器FP21。開始工作時參考圖l，合上空氣開關KK，由于冷卻電路沒有設開關，因此合 上空氣開關后冷卻電路中的冷卻風機D1和軸流風機D2開始工作。同時為加熱主電路1做 好供電準備。直流穩(wěn)壓電路2開始輸出15V直流電壓、手動控制電路3進入啟動準備狀態(tài)， 自動控制電路4開始工作，溫度傳感器開始檢測溫度并輸出溫度信號，與自動控制電路4中 工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21連接的繼電器J線圈通電，串聯(lián)在油溫同步控制電路6輸出端的 繼電器J常開觸點閉合，油溫同步控制電路6按照事先設計好輸入的溫度曲線開始工作，工 業(yè)信號控制調節(jié)器FP21有控制信號輸出，光電耦合器L開始工作，光電耦合器L導通，固態(tài) 繼電器SSR開始調功控制，但由于手動控制未啟動，所以加熱器不工作。當按下手動控制電 路3中的啟動按鈕后，交流接觸器的線圈得電，串聯(lián)在加熱主電路中的交流接觸器主觸頭 閉合，三相交流電源通過主熔斷器ZR，交流接觸器JC主觸頭和固態(tài)繼電器SSR為加熱器供 電，加熱器開始加熱，加熱功率通過光電耦合器L或固態(tài)繼電器SSR進行調節(jié)，并通過溫度 傳感器檢測溫度，當溫度傳感器斷路時，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21自動切斷時間比例周期 的輸出，光電耦合器L失去觸發(fā)信號，切斷固態(tài)繼電器SSR的加溫回路，防止因傳感器斷偶 而造成設備跑溫。光電耦合器L使工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21和380V交流電源有效隔離避 免發(fā)生危險，可有效保護工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21，避免強電侵入燒毀工業(yè)信號控制調節(jié) 器FP21。 由于工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21具有編程功能，加溫時可以按照事先輸入的溫度 曲線(如圖2所示)，實現(xiàn)溫度自動控制，從而達到對產(chǎn)品進行各階段溫度考核試驗的目的。 三組主加熱器前端分別裝有1只40A的保險RT18-40，有效防止設備的過流和短路故障，線 路裝有手動啟動按鈕和停止按鈕，可防止無人看守時設備自動啟動。 本實用新型還設有指示電路，可以用來觀察每相電源的加熱狀態(tài)，以及光電耦合 電路的工作狀態(tài)。
權利要求試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，該電路的構成包括加熱主電路(1)、冷卻電路、直流穩(wěn)壓電路(2)、手動控制電路(3)和自動控制電路(4)；其特征在于加熱主電路經(jīng)空氣開關KK與三相交流電源連接，冷卻電路、直流穩(wěn)壓電路、手動控制電路和自動控制電路經(jīng)控制電路熔斷器KR與空氣開關KK之后的單相交流電源連接，手動控制電路和自動控制電路與加熱主電路連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，其特征在于所述加熱主 電路包括加熱器(5)，加熱器由三組加熱管或電阻絲按三角形或星形連接，每一組加熱管或 電阻絲包括一個或一個以上加熱管或電阻絲；加熱器的三個輸入端分別經(jīng)固態(tài)繼電器SSR 的輸出端、接觸器JC的主觸頭和主熔斷器ZR與空氣開關KK之后的三根相線連接。
3. 根據(jù)權利要求2所述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，其特征在于所述自動控 制電路(4)包括工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21和光電耦合器L，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21與 溫度傳感器TR連接，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21的交流電源輸入端經(jīng)控制電路熔斷器KR與 空氣開關KK之后的單相電源連接，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21的直流電源輸入端經(jīng)繼電器 J與直流穩(wěn)壓電路的直流輸出端連接，工業(yè)信號控制調節(jié)器FP21的控制端與光電耦合器L 的輸入端連接，光電耦合器L輸出端的一根引線經(jīng)限流電阻XR與直流穩(wěn)壓電路的直流輸出 端連接，光電耦合器L輸出端的另一根引線與加熱主電路中的固態(tài)繼電器SSR連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，其特征在于所述加熱主 電路中的三個固態(tài)繼電器SSR輸入端串聯(lián)后一端與自動控制電路中的光電耦合器L的輸出 端連接，另一端接地。
5. 根據(jù)權利要求4所述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，其特征在于所述固態(tài)繼 電器SSR的輸出端并聯(lián)有壓敏電阻YR。
6. 根據(jù)權利要求1所述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，其特征在于所述冷卻電 路包括冷卻風機D1和軸流風機D2，冷卻風機D1與軸流風機D2并聯(lián)后經(jīng)控制電路熔斷器 KR與空氣開關KK之后的單相交流電源連接。
7. 根據(jù)權利要求3所述的試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置，其特征在于所述繼電器J 的常開觸點與油溫同步控制電路(6)輸出端并聯(lián)。
專利摘要本實用新型公開了一種試驗臺油液和環(huán)境溫度控制裝置。該電路的構成包括加熱主電路(1)、冷卻電路、直流穩(wěn)壓電路(2)、手動控制電路(3)和自動控制電路(4)；加熱主電路經(jīng)空氣開關KK與三相交流電源連接，冷卻電路、直流穩(wěn)壓電路、手動控制電路和自動控制電路經(jīng)控制電路熔斷器KR與空氣開關KK之后的單相交流電源連接，手動控制電路和自動控制電路與加熱主電路連接。本實用新型僅需要很少的元件即可實現(xiàn)液壓泵和液壓馬達產(chǎn)品試驗臺的油溫和環(huán)境溫度多曲線高精度控制。該電路具有電路體積小，連線簡潔，故障率低，故障查驗效率高，可大大提升整個試驗臺的工作效率。
文檔編號G05D23/20GK201527593SQ200920311630
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權日2009年9月27日
發(fā)明者才永志, 肖西華 申請人:中航力源液壓股份有限公司