恒溫水槽控制系統(tǒng)的設(shè)置與精度的關(guān)系
1、恒溫水槽控制系統(tǒng)的主件:恒溫水槽內(nèi)膽、U型電加熱器、控制電路、傳感器。以上四部分組成了一個完整的控制系統(tǒng)。
在控制器中可以輸入恒溫水槽控制溫度以及通斷控制回差??刂破鲿鶕?jù)設(shè)定參數(shù)控制電加熱器的通斷:當(dāng)熱敏電阻溫度高于設(shè)定溫度范圍上*,加熱器停止工作;熱敏電阻溫度小于設(shè)定范圍下*,加熱器加熱。
為了更清楚的觀察和記錄控制過程中水溫的變化曲線,實(shí)驗(yàn)中,另采用一套熱電偶來測量水溫,并將熱電偶連接在Datalog數(shù)據(jù)記錄儀上,對實(shí)驗(yàn)過程中水溫的變化進(jìn)行逐時(shí)記錄。
注意:實(shí)驗(yàn)中,熱敏電阻是控制系統(tǒng)中的傳感器,而熱電偶是用來測量水溫、分析控制系統(tǒng)工作狀況的,不屬于控制系統(tǒng)。
2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^改變控制器的設(shè)定參數(shù),控制水箱中的水溫在某個設(shè)定溫度范圍內(nèi)。改變水箱中的充水量、傳感器位置以及不同的設(shè)定溫度區(qū)域,用熱電偶測量觀察水箱內(nèi)水溫分層情況以及溫度變化規(guī)律。了解控制系統(tǒng)的組成以及過渡過程時(shí)間、周期、靜差、通斷比等概念,了解通斷控制的方法。
3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1)控制水溫60℃,設(shè)定回差為2℃。在相同水初溫的條件下改變水箱內(nèi)的充水量,用熱電偶測量溫度變化,并接在Datalog數(shù)據(jù)記錄裝置上,記錄水溫變化曲線及過渡過程時(shí)間,觀察恒溫水槽實(shí)際控制溫度范圍。
2)控制水溫60℃,精度分別為5℃、2℃、1℃。設(shè)定回差,使水溫達(dá)到控制要求。記錄不同設(shè)定回差時(shí)溫度的變化。
3)取設(shè)定溫度為60℃,回差為2℃。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí),用熱電偶測量水箱內(nèi)垂直方向上水溫變化。
4)分別設(shè)定溫度為40℃、60℃、80℃,回差2℃。調(diào)節(jié)參數(shù)達(dá)到控制要求。系統(tǒng)穩(wěn)定后,記錄不同設(shè)定溫度下水溫的波動情況。
5)把傳感器放在不同的位置,觀察控制過程的差別。思考為維持追上層溫度不變,傳感器應(yīng)放在何處與恒溫水槽內(nèi)溫度均勻度大有差別。