Контроль температуры экспериментальной электропечи очень важен для термообработки, а качественная электропечная проволока и эффективный контроль делают температуру печи экспериментальной электропечи стабильной. Существует заданный температурный диапазон для удовлетворения потребностей процесса термообработки. Под автоматическим регулированием температуры печи понимается автоматическое подключение или отключение энергии источника тепла, подаваемого в печь, на основании отклонения температуры печи от заданной, либо непрерывного изменения величины энергии источника тепла.
Обычно используемые правила регулирования для автоматического регулирования температуры термообработки включают двухпозиционное, трехпозиционное, пропорциональное, пропорционально-интегральное и пропорционально-интегральное производное.
1. Два положения регулировки – имеет только два состояния: включено и выключено. Когда температура вакуумной угольной трубчатой печи ниже установленного предельного значения, привод полностью открывается; Когда температура экспериментальной электропечи превышает заданное значение, электропривод полностью закрывается. (Контакторы обычно используются для приводов)
2. Трехпозиционная регулировка – имеет два заданных значения верхнего и нижнего пределов. Когда температура экспериментальной электропечи ниже установленного значения нижнего предела, нагреватель полностью откроется; Когда температура экспериментальной электропечи находится между верхним и нижним заданными значениями, исполнительный механизм частично включается; Когда температура экспериментальной электропечи превышает заданное верхнее предельное значение, привод полностью закрывается. (Если трубчатый нагреватель представляет собой нагревательный элемент, можно использовать трехпозиционную регулировку для достижения различной мощности нагрева и изоляции)
3. Пропорциональная регулировка (регулировка P). Выходной сигнал (M) регулятора пропорционален входному отклонению (e).
А именно: М=ке
В формуле: коэффициент пропорциональности K=
Между входом и выходом пропорционального регулятора в любой момент времени существует соответствующая пропорциональная связь. Поэтому, когда изменение температуры экспериментальной электропечи достигает равновесия посредством пропорциональной регулировки, отклонение, при котором температуру экспериментальной электропечи нельзя прибавить к заданному значению, называется «статической ошибкой».
4. Пропорционально-интегральное (ПИ) регулирование. Для устранения статических ошибок к пропорциональному регулированию добавляется интегральное (I) регулирование. Под регулированием понимается увеличение выходного сигнала и отклонения регулятора с течением времени до тех пор, пока отклонение не будет устранено до того, как выходной сигнал исчезнет. Поэтому сочетание пропорционального регулирования и интегрального регулирования, позволяющее устранить статические погрешности, называется пропорциональным интегральным регулированием.
5. Пропорционально-интегрально-дифференциальное регулирование (ПИД). Пропорционально-интегральное регулирование ускорит процесс регулирования и увеличит амплитуду температурных колебаний. Поэтому вводится дифференциальное (D) регулирование. Дифференциальное регулирование означает пропорциональное дифференцирование выходного сигнала и отклонения регулятора во времени. При появлении признаков изменения температуры дифференциальный регулятор выдает сигнал регулирования. Чем быстрее изменение, тем сильнее выходной сигнал, что может ускорить скорость регулирования и уменьшить амплитуду колебаний температуры. Комбинация пропорционального регулирования, интегрального регулирования и дифференциального регулирования называется пропорциональным интегрально-дифференциальным регулированием.