热控技术应用讲座(五)

（2）热处理炉温的自控系统

在金属热处理工艺中,温度参数必须准确测量,但更重要的是给予精确的控制,而精确的控制必须使用自动化仪表组成的炉温自动控制系统。此系统是由调节对象（热处理炉）和调节器、执行器及变送器等组成负反馈的闭环系统。其中调节器是一个关键的环节,假如其它三部分都近似看作纯比例特性环节时,自控系统的调节特性就仅随调节器的变化而变化。
二位式调节器是只有通、断两种工作状态的调节机构。如图3-52是二位式调节器的特性曲线。横坐标表示炉子实际温度与给定值之差ΔΥ,纵坐标表示调节器的输出信号,它只有“1”和“0”（即“通”和“断”）两个数值（状态）。调节器在偏差 ΔΥ=0附近的不灵敏区为2ΔΥ。
图3-53是二位式自控系统示意图。变送器是热电偶,二位调节器控制触器C的通断,从而控制电热丝的通电或断电。当炉温偏差在-ΔΥ以下时,调节器输出为“1”,接触器C接通,电热丝得电,电炉以全功率加热,炉温上升。当炉温上升至偏差大于ΔΥ时,调节器输出“0”,接触器C断开,电炉停止供电。
由于电炉存在热惯性,炉温在停止供电后的一段时间内仍继续上升一段才开始下降。当炉温下降至偏差为-ΔΥ以下时,调节器又输出“1”,电炉又以全功率加热。此后循环上述工作过程。由此可见,系统的调节过程是一个稳定的持续振荡过程,即炉温在给定值t0上近似地正弦曲线波动。二位式炉温自控系统的温度波动幅度可达+（10-25）℃。