BYWK-5型微電腦時溫程控儀

一、概    述

  BYWK—5型微電腦時溫程控儀，是專用于進行煤質(zhì)實驗時對馬弗爐的加熱溫度和時間實行控制的智能化儀器。能適用于各種類型馬弗爐，也能用于各種電阻高溫爐的溫度與時間的控制。
  本儀器采用單片機作控制中心，觸摸鍵盤輸入，能嚴格按照國家標準有關(guān)規(guī)定自動完成慢灰、快灰、羅加指數(shù)、揮發(fā)份等實驗的溫度和時間控制。該儀器具有測量精度高、性能穩(wěn)定可靠、操作方便、自動化程度高等特點。廣泛用于煤炭、電力、冶金、石油、化工等行業(yè)和科研部門。

二、技術(shù)參數(shù)

1、控制方式：以單片機為核心，自動校正測量溫度，自動移相觸發(fā)可控硅控制加熱電壓。
2、測量范圍：0—1200℃，分辨率1℃，配用K值熱電偶。
3、時間范圍：0—999min，分辨率：1s、10s、lmin自動分檔。
4、測量誤差：小于±3℃。
5、定時誤差：小于6s/24h。
6、電源電壓：AC220 V±10％，50HZ。
7、負載功率：大5KW。
8、儀器功耗：10W。
9、儀器外形尺寸(寬×高×深)：305 mm×120 mm×390mm。
10、使用環(huán)境：0—40℃，相對濕度≤80%。
11、連續(xù)工作時間：24h。

三、后面板及安裝說明

1、所用電源線應有足夠的線徑，外接20A的保險。
2、儀器安裝應有利于散熱。
3、應遠離強電磁干擾設備。
4、按照后面板（圖一）指示接好電源線、爐體線、熱電偶。

四、前面板說明

（一）、顯示
  八個數(shù)碼管組成三個顯示窗口。首一個顯示窗口顯示程序號，有一個數(shù)碼管。次一個顯示窗口顯示時間，分辯率自動分檔，小數(shù)點前面為分，小數(shù)點后面為秒，有三個數(shù)碼管。第三個顯示窗口顯示溫度，分辯率為1℃，有四個數(shù)碼管。一個發(fā)光管顯示工作狀態(tài)，亮時說明所選程序已開始工作，進入了實驗狀態(tài)。（見示意圖二）
（二）、鍵盤
  有16個鍵。分別為10個數(shù)字/功能鍵、5個功能鍵和一個復位鍵。數(shù)字/功能鍵，在設定狀態(tài)為數(shù)字鍵，在其它狀態(tài)為功能鍵。

[0/慢灰]鍵：選程時選擇緩慢灰化法試驗。
[1/快灰]鍵：選程時選擇快速灰化法試驗。
[2/羅加]鍵：選程時選擇羅加指數(shù)試驗。
[3/揮發(fā)]鍵：選程時選擇900℃揮發(fā)份試驗。
[4/揮發(fā)]鍵：選程時選擇850℃揮發(fā)份試驗。
[5/自選]鍵：自行設定的恒溫試驗。
[6/自選]鍵：自行設定的恒溫試驗。
[7/測量]鍵：只對溫度進行測量的試驗。
[8/取消]鍵：取消由[9/啟動]鍵啟動的試驗。
[9/啟動]鍵：用于快灰、羅加、揮發(fā)份等到試驗預熱放樣后和定時啟動。
[開始]鍵：由選程狀態(tài)進入實驗狀態(tài)，開始運行所選程序。
[結(jié)束]鍵：和開始鍵對應，從試驗狀態(tài)回到選程狀態(tài)。
[切換]鍵：在設定狀態(tài)切換設定窗口。在設定狀態(tài)可以對程序進程和加熱電流進行數(shù)秒的查看。在時間窗口顯示程序進程，在溫度窗口顯示當前加熱電流。
[修改]鍵：從選程狀態(tài)進入設定狀態(tài)，修改可修改參數(shù)。
[確定/消音]鍵：在設定狀態(tài)按此鍵可將新參數(shù)輸入，所確定參數(shù)斷電仍有記憶。在試驗狀態(tài)對提示聲音進行消音。
[復位]鍵：一般情況下此鍵沒有用，在控制儀不能正常工作時按此鍵。

五、操作說明

（一）、狀態(tài)說明
1．選程狀態(tài)：打開電源開關(guān)即進入此狀態(tài)。在實驗時按[結(jié)束]鍵也進入此狀態(tài)。此時程序窗口閃動顯示程序號，時間窗和溫度窗對應顯示主要參數(shù)。通過數(shù)字/功能鍵選擇[0/慢灰]、[1/快灰]、[2/羅加]、 [3/揮發(fā)]、[4/揮發(fā)]、[5/自選]、[6/自選]、[7/測量]等任一程序。
2．設定狀態(tài)：在選程狀態(tài)選好程序后，如程序的參數(shù)能修改，按[修改]鍵盤進入設定狀態(tài)，數(shù)字鍵盤有效。通過數(shù)字鍵對閃動的顯示窗的參數(shù)進入修改。通過[切換]鍵切換是溫度窗閃動還是時間窗閃動。時間參數(shù)值小數(shù)點前面為分，小數(shù)點后面為秒。溫度參數(shù)和時間參數(shù)的數(shù)值修改后，只有通過[確定]鍵才可輸入并記憶。所記憶的參數(shù)斷電后不會丟失。
3．實驗狀態(tài)：在選程狀態(tài)選好程序后，通過[開始]鍵啟動程序，進入實驗狀態(tài)。“開始”指示燈亮（快灰、羅加、揮發(fā)份等到試驗，按[9/啟動]后指示燈閃動）。此狀態(tài)將按照程序要求自動對溫度進行測量控制、對時間進行計時定時和對加熱電流進行測量，可以通過[切換]鍵查看程序和加熱電流（數(shù)秒內(nèi)在時間顯示程序進程、在溫度窗顯示加熱電流）?？梢宰詣优袛鄨缶?，顯示多種錯誤故障。
（二）、操作說明
1．緩慢灰化法（簡稱慢灰）操作
1）操作：在選程狀態(tài)下選擇[0/慢灰]程序，按[開始]鍵，試驗開始。試驗結(jié)束時聲音提示，按[消音]鍵，試驗結(jié)束。
2）說明：將裝有煤樣的灰皿（分析煤樣重量：1±0.1g）送入溫度不超過100℃的馬弗爐中，關(guān)上爐門并使爐門留有15mm左右的縫隙。在不少于30min的時間內(nèi)將爐溫緩慢升至500℃，并在此溫度下保持30min。繼續(xù)升至815℃，并在此溫度下灼燒60min。
3）選程：在選程狀態(tài)按[0/慢灰]鍵。參數(shù)不能修改。
顯示：[0  030  0500]
4）進程：
進程1：按[開始]鍵進入進程1，從較低溫度升到500℃的過程，顯示升溫時間和當前溫度。溫度到達后自動進入進程2，無提示。
進程2：在500℃恒溫30min，時間到后自動進入進程3，無提示。
進程3：從500℃升到815℃的過程。顯示升溫時間和當前溫度。溫度到達后自動進入進程4，無提示。當溫度到達約800℃時，有10s聲音提示，提示關(guān)閉爐門。
進程4：在815℃恒溫60min，時間到后自動進入進程5。
進程5：慢灰全過程完成，報警提示，顯示“End”，按[消音]鍵消除報警聲。如不退出此程序?qū)⒁恢痹?15℃恒溫。可以通過[結(jié)束]鍵回到選程狀態(tài)。
2．快速灰化法（簡稱快灰）操作
1）操作：在選程狀態(tài)下選擇[1/快灰]程序，按[開始]鍵，爐體開始升溫，待爐溫升到850℃時，放入灰皿，關(guān)閉爐門，按[9/啟動]鍵，試驗開始。
2）說明：將馬弗爐加熱到850℃，打開爐門，將放有灰皿的耐熱瓷板或石棉板緩緩地推入馬弗爐中，先使首一排灰皿的中煤樣灰化。待5-10min后，煤樣不再冒煙時，以每分鐘不大于2mm    的速度把二、三、四排的灰皿順序推入爐內(nèi)恒溫部分（若煤樣著火發(fā)生爆燃，試驗應報廢）。關(guān)上爐門在815℃的溫度下灼燒40min。

3）選程：在選程狀態(tài)按[1/快灰]鍵。參數(shù)不能修改。
顯示：[1  040  0815]
4）進程：
進程1：從較低溫度升到850℃的過程，顯示升溫時間和當前溫度。溫度到達后自動進入進程2，聲音提示。[消音]鍵消音。
進程2：在815℃恒溫，等待放樣啟動。放樣過程控溫點仍是850℃，顯示等待時間和當前溫度。放樣結(jié)束后，按[9/啟動]鍵進入進程3，無提示。
進程3：在815℃恒溫40min，時間到后自動進入進程4。
進程4：快灰全過程完成，報警提示，顯示“End”，按[消音]鍵消除報警聲。如不退出此程序?qū)⒁恢痹?15℃恒溫。可以通過[結(jié)束]鍵回到選程狀態(tài)。
3．羅加（粘結(jié)）指數(shù)（簡稱羅加）操作
1）操作：在選程狀態(tài)下選擇[2/羅加]程序，按[開始]鍵，待爐溫升到850℃時，放入坩堝，按[9/啟動]鍵，試驗開始。
2）說明：將帶蓋的坩堝放置在坩堝架中，用帶手柄的平鏟托起坩堝架，放入預先升溫到850℃的馬弗爐的恒溫區(qū)內(nèi)。在放入坩堝后的6min內(nèi)，爐溫應恢復到850℃，以后爐溫應保持在850±10℃。從放入坩堝開始計時，焦化15 min結(jié)束。
3）選程：在選程狀態(tài)按[2/羅加]鍵。參數(shù)能修改。
顯示：[1  T3  C]（非自動跟蹤方式，能進入設定狀態(tài)）。
或：[2  T3  Auto    ]（自動跟蹤方式，不能進入設定狀態(tài)）。
T3：啟動后前3min內(nèi)的全導通加熱時間。數(shù)值范圍0-3min。
    C：預加熱溫度。數(shù)值范圍850-890℃。
  由于本實驗有6min溫度恢復和15min恒溫要求，而6min溫度恢復主要決定于前3min的加熱情況。若在6min內(nèi)爐溫恢復不到或超過850±10℃時，可以通過對T3或C進行設定。T3值范圍0-3min，C值范圍850-890℃。設定方法請參閱“設定狀態(tài)”。
  在非自動方式時，按[2/羅加]鍵即選擇自動方式，再按[2/羅加]鍵又選擇非自動方式。
  自動方式：根據(jù)本次6min溫度恢復時的溫度誤差，自動計算出下次連續(xù)實驗時T3值。新的T3值不做停電記憶，只供連續(xù)的下次使用。預熱溫度一直按設定值C。
4）進程：
進程1：選程后按[開始]鍵即開始進程1，從較低溫度升至C的過程，顯示升溫時間和當前溫度。溫度到達后自動進入進程2，聲音提示。[消音]鍵消音。
進程2：在C恒溫，等待放樣啟動。顯示等待時間和當前溫度。放樣結(jié)束后，立即按[9/啟動]鍵進入進程3，無提示。
進程3：開始15 min定時，恒溫點為850℃。*行3min恢復控制，然后進行恒溫控制。到6min時，進行溫度超差判斷，如超差即報警顯示“Err3”（可消音），如是自動方式將計算出新的T3。到14min40s時，聲音報警（可消音），提醒化驗員到15min取樣。到15min后自動進入進程4。
進程4：羅加全過程完成，提示“End”，按[結(jié)束]鍵回到選程狀態(tài)。如不退出此程序再次向預熱溫度C升溫，并等待操作。連續(xù)開始下次羅加實驗。
4．揮發(fā)份（簡稱揮發(fā)3）操作
1）操作：在選程狀態(tài)下選擇[3/揮發(fā)]程序，按[開始]鍵，爐體開始升溫，待爐溫升到920℃時，放入坩堝，按[9/啟動]鍵，試驗開始。
2）說明：將馬弗爐預先加熱至920℃左右。打開爐門，迅速將放有坩堝的架子送入恒溫區(qū)并關(guān)上爐門，準確加熱7min。坩堝及架子剛放入后，爐溫會有所下降，但在3min內(nèi)使爐溫應恢復至900±10℃，否則此實驗作廢。
3）選程：在選程狀態(tài)按[3/揮發(fā)]鍵。參數(shù)能修改。
顯示：[3  T3  C]（非自動跟蹤方式，能進入設定狀態(tài)）。
或：[3  T3  Auto    ]（自動跟蹤方式，不能進入設定狀態(tài)）。
    T3：啟動后前3min內(nèi)的全導通加熱時間。數(shù)值范圍0-3min。
    C：預加熱溫度。數(shù)值范圍900-940℃。
  由于本實驗有3min溫度恢復和7min恒溫要求，而3min溫度恢復主要決定于前3min的加熱情況。若在3min內(nèi)爐溫恢復不到或超過900±10℃時，可以通過對T3或C進行設定。T3值范圍0-3min，C值范圍900-940℃。設定方法請參閱“設定狀態(tài)”。
  在非自動方式時，按[3/揮發(fā)]鍵即選擇自動方式。再按[3/揮發(fā)]鍵又選擇非自動方式。
  自動方式：根據(jù)本次3min溫度恢復時的溫度誤差，自動計算出下次連續(xù)實驗時T3值。新的T3值不做停電記憶，只供連續(xù)的下次使用。預熱溫度一直按設定值C。
4）進程：
進程1：選程后按[開始]鍵即開始進程1，從較低溫度升至C的過程，顯示升溫時間和當前溫度。溫度到達后自動進入進程2，聲音提示。[消音]鍵消音。
進程2：在C恒溫，等待放樣啟動。顯示等待時間和當前溫度。放樣結(jié)束后，立即按[9/啟動]鍵進入進程3，無提示。
進程3：開始7 min定時，恒溫點為900℃。*行3min恢復控制，然后進行恒溫控制。到6min時，進行溫度超差判斷，如超差即報警顯示“Err3”（可消音），如是自動方式將計算出新的T3。到6min50s時，聲音報警（可消音），提醒化驗員到7min取樣。到7min后自動進入進程4。
進程4：揮發(fā)份全過程完成，提示“End”，按[結(jié)束]鍵回到選程狀態(tài)。如不退出此程序再次向預熱溫度C升溫，并等待操作。連續(xù)開始下次揮發(fā)實驗。
5．揮發(fā)份（簡稱揮發(fā)4）操作
揮發(fā)份4和揮發(fā)份3除了恒溫點不同，其操作方法相同。因此只列出有關(guān)參數(shù)，操作過程參照揮發(fā)份3。
預熱溫度：870±20℃    恒溫溫度：850±10℃。
6．自選程序操作
  本控制器有兩個獨立的過程相同的自選程序：[5/自選]和[6/自選]。自選程序可以自動升溫到設定的溫度，并在此溫度自動恒溫設定的時間。下面以[5/自選]為例說明自選程序的操作過程。
1） 選程：在選程狀態(tài)按[5/自選]鍵。參數(shù)能修改。
顯示：[3  Th  Ch]
    Th：恒溫時間。單位min，數(shù)值范圍0-999min，分辨力1min。
    Ch：恒溫溫度。數(shù)值范圍：0-1200℃。
設定方法請參閱“設定狀態(tài)”。
2）進程：
進程1：選程后按[開始]鍵即開始進程1，從較低溫度升至Ch的過程，顯示升溫時間和當前溫度。溫度到達后自動進入進程2，無提示。
進程2：在Ch恒溫Th分鐘，顯示恒溫時間和當前溫度。恒溫時間到達后自動進入進程3，無提示。
進程3：完成一次自選程序報警顯示“End”（可消音），如無鍵盤操作，將繼續(xù)以Ch為恒溫點恒溫，并等待操作。此時可以按[開始]鍵進入進程1，開始下次自選試驗。
7．測量程序操作
對本程序選擇并開始后，只對馬弗爐溫度進行測量，不加熱不控溫，可以判斷某些錯誤故障。

六、故障現(xiàn)象

該儀器能判斷出多種故障現(xiàn)象，并給予報警提示，以幫助操作和維護。說明如下：
提示符號          意義說明
Err1            熱電偶接反
Err2            熱電偶開路
Err3            3min/6min溫度超差
Err4            馬弗爐爐絲斷
Err5            可控硅失控

附錄：

                                                                              關(guān)于故障現(xiàn)象的進一步說明

Err1：儀器采集到了負的溫度信號。其原因可能是熱電偶接反、熱電偶連線有強干擾或者是儀器受到強干擾?？蓮臀换蛲ｋ姍z查。
Err2：儀器采集到了大的溫度信號?？赡軟]接熱電偶或熱電偶連線接觸不良。
Err3：揮發(fā)份試驗時，3min溫度超差。或者羅加指數(shù)試驗時，6min溫度超差?？赏ㄟ^消音鍵消除報警。
Err4：說明有發(fā)較大的觸發(fā)，而電流太小或沒有，可能是馬弗爐爐絲已斷，連接不良、可控硅損壞開路。
Err5：說明單片機沒有發(fā)出或發(fā)出很小的觸發(fā)，而有了較大的電流，可能是可控硅損壞短路。