基于ARM的电阻炉炉温控制系统设计

在科学技术突飞猛进发展的背景下,现代工业生产中的电压、电流、开关量等都是重要的被控参数,在冶金制造业中,温度是器件生产过程中非常重要的物理参数,需要对各种加热炉的温度进行严格控制,对其温度变化进行实时监测,确保炉内温度满足制造器件的需求。电阻炉在金属热处理中具有较为广泛的应用,是进行金属锻压加热、烧结的重要工业设备。电阻炉温度控制多采用自动化控制系统,实现智能化管理,保证炉温的均匀度以及零件温度的均匀性,提高生产的可靠性和稳定性。从电阻炉温度控制的难点入手分析,结合电阻炉温度控制系统的设计原则,提出一种基于ARM处理器的电阻炉炉温控制系统设计方案,能够提高电阻炉温度控制的精度,保证工业生产的稳定性。

磁热双向耦合内置式电磁感应加热辊的设计与仿真

对磁热双向耦合内置式电磁感应加热辊进行设计与仿真分析,根据麦克斯韦方程和温度微分方程,分别建立电磁场和温度场数学模型,通过磁热双向耦合方式进行求解。利用有限元仿真软件设计正交试验,研究线圈与辊内壁间距、电流大小、电流频率、线圈匝数对升温时间和温度均匀性的影响,并通过反向传播神经网络得到最佳参数组合。结果显示,线圈与辊内壁间距16mm、电流大小105A、电流频率11.7kHz、线圈匝数104为最佳参数组合,此时升温至平均温度250℃的时间为784s,温度均匀性为1.7527。

液体分频介质的制备及其对光伏/热系统的影响分析

光谱分频光伏/热(PV/T)复合利用技术打破了PV电池低工作温度与其高品位热需求的冲突,实现了高效的光电效率和热效率。为了制备合适的选择性分频介质实现PV/T器件内能量合理分配,以去离子水为基液,利用贵金属Ag纳米颗粒与无机CoSO_(4)组合实现分频液体光学特性的高效调控。此外,基于能量平衡法建立了典型PV/T原型系统的电、热输出模型,分析了分频介质光学调控前后对系统热电输出特性。结果表明,水基分频液具有高效红外吸收特性,加入Ag纳米颗粒后,分频介质在可见光波段出现了明显的吸收峰,峰值为435 nm。进一步加入CoSO_(4)后,可以拓展纳米流体吸收峰宽度,且在红外也具有一定的吸收强化。对比光学调控前后分频介质对PV/T系统热电性能影响可以看出,分频介质总的吸收特性增加,PV/T系统的热效率呈现增加的趋势,但其电效率有所下降。基于液体分频PV/T系统的总[火用]效率亦随之增加,且超过28%。分频介质光学特性高效调控可实现PV/T系统的内能量的可控分配。

掺硼金刚石电极电沉积改性技术的研究进展

掺硼金刚石(BDD)电极因其优异的化学稳定性、电化学惰性和宽的电化学势窗而成为电化学领域中备受关注的材料。为得到更好的性能,各种电极改性方法层出不穷。由于电沉积改性技术操作简便,成本低,不依赖特定设备而应用广泛。通过系统的描述,将碳材料、金属纳米颗粒与金属氧化物纳米颗粒通过电沉积技术沉积到BDD电极表面,总结了这3种材料对BDD电极改性后的性能与实际应用。最后,分析了BDD电极电沉积改性技术在制备与实际应用时存在的问题,并提出了未来的重点发展方向,以期为BDD电极的电沉积改性的实际应用提供新思路。

电阻炉温度控制系统

电阻炉模型参数具有随温度而变化的时变特性 ,当炉温大范围变化时采用常规 PID控制方法不能满足较高工艺要求 ,为此 ,文中提出了一种自适应控制方法 ,并研制了基于单片机的温度控制装置。实际运行证明 :控制方法具有较高的稳态精度和跟踪特性 ,且超调量小 ,控制装置简单。

40t电弧炉炼钢冶炼周期和电耗优化实践

电弧炉短流程炼钢是当今世界主要的炼钢方法之一,在能耗和碳排放上较长流程均有明显的优势。缩短冶炼时间,降低冶炼电耗,是现今电弧炉炼钢企业提升核心竞争力的重要途径之一,合理的调度工艺、供电和供氧制度对电弧炉生产效率、钢水质量、钢铁料消耗和炉衬的寿命有显著的影响。结合某钢厂40t电弧炉生产实践,针对某钢厂行车运行不畅通、电能利用效率不高和电氧匹配较难等问题,介绍了电弧炉高效化生产技术,通过优化生产组织、实施科学供电、供氧制度等操作提高电弧炉冶炼效率。通过优化行车调度,电弧炉生产率大幅提高,平均冶炼周期由127min缩短至110min;结合改进不同时期供电挡位选择和氧枪的流量的设置,冶炼电耗明显降低,吨钢冶炼电耗由427kW·h/t减少至405kW·h/t。

高功率微波加热三维温度模型仿真与验证

微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分布模型,利用MATLAB以及COMSOL仿真对比验证了模型的有效性。假定微波均匀加热求得被加热介质的平衡温度与不均匀加热时的温度进行比对以找出微波加热过程中介质的部分温升平衡点,最后互相比对找出最优点为控制对象进行专家PID(proportion-integral-derivative)微波加热。实验结果表明,该方法能较为精确地测量出被加热介质任何时刻的平衡温度,使得微波加热在工业生产上有着更加广泛的应用。

用于强吸波材料均匀性加热的微波加热结构

针对微波加热均匀性问题,基于缝隙阵列天线理论设计一种新型的曲面缝隙波导加热结构.结果表明:该设计通过多缝隙辐射的电场随机叠加方式改善了加热腔内的电场均匀性,曲面结构设计使其更易与圆柱形加热腔体进行共形,同时减小整个微波加热器的体积;在对厚度为5 mm的橡胶加热20 s后,温度差异系数(COV)达到0.56,相比于相同功率密度的传统箱式微波加热装置,温度差异系数提高了60%,均匀性得到较好改善.

基于可切换频率选择表面的微波加热数值研究

为解决微波加热中普遍存在的加热不均匀问题,已提出模式搅拌器、旋转转盘等机械转动方法来改变加热物体中的电场分布,从而提高加热均匀性。然而,机械转动的方法往往使得仿真计算困难并且会增加微波系统的复杂性。因此,本文提出一种应用于微波加热的可切换频率选择表面,其工作频率为2.45 GHz,通过调整PIN二极管的开关状态来改变电场分布,将不同状态下的频率选择表面在时间上进行联合并加热,可以明显提高加热均匀性和效率。计算结果表明,该频率选择表面在导通和关闭状态下的传输系数分别为-32.10 dB和-0.16 dB,能将均匀性提高43%,加热效率提高42%,有望广泛应用于工业领域。

模糊PID在电阻加热炉温控系统中的应用

在PID控制和Fuzzy控制的基础上 ,提出了一种模糊自调整PID控制 ,并基于Matlab对电阻加热炉温控系统进行了仿真。结果表明 。

100T电炉电极调节控制系统升级改造

分析ET-DecNT电炉电极调节控制系统在使用寿命后期故障频发的原因,构建基于西门子S7-1500PLC硬件的电极调节系统,西门子S7-1500系列PLC构建电极调节系统设备运行稳定可靠,维护更加便捷。淘汰落后生产技术,采用先进的阻抗控制理念。计算变压器档位阻抗最佳工作点,优化冶炼控制模型,改善电极调节器的控制特性,提升电炉在不同冶炼阶段发挥最优电弧功率,提升电炉冶炼效率,节能降耗,同时解决原系统硬件淘汰断供问题。

电子束3D打印铺粉系统的研究

介绍了一种基于电子束熔融成型3D技术(EBM)的铺粉系统。该系统采用高能电子束对金属粉末进行熔化烧结,然后通过逐层堆积以实现对立体物品的快速成型。从系统的硬件组成、控制算法和加工工艺等方面进行了详细阐述,同时针对系统的优化和改进提出了建设性建议。该系统具有高效、精准、稳定的特点,可以满足复杂工件的快速制造需求,具有广阔的应用前景。

LLC谐振低频感应加热系统设计

对LLC谐振电路的电压增益、电流增益等特性进行了理论分析。通过Simulink搭建了基于LLC谐振电路的低频感应加热电源,对电路的预充滤波电路、整流电路、PID闭环控制电路、SPWM控制电路进行了仿真分析。搭建了基于LLC谐振的并联型低频感应加热电源,对电路的IGBT驱动信号、输出电流电压、工作频率和功率因素进行了测试。结果显示:加热电源的输出电压约200V,输出电流约310A,铝合金棒料加热温度超过450℃时,功率因素达到0.97。

提升横向磁通感应加热均匀性的参数设计方法研究

金属板材及复杂几何钢结构零件热处理工艺的开发时间和成本与良好的仿真预测紧密相关,精准的参数设计可以提升热处理的工艺水平。基于对磁导率的特性分析,提出了一种将复合磁导率视为材料物理特性的参数设计方法,实现了横向磁通感应加热均匀性精度的提高,依据重制扩散方程系统的算法,建立了功率等效模型,对复杂非线性复合磁导率进行了求解,通过设置仿真对比模型,验证理论分析的正确性和可行性。

微波烧结腔电磁场及温度场仿真研究

微波加热作为一种新兴的加热方法,有传统加热无法比拟的优势,被广泛应用于烧结材料等多个领域。但由于微波对烧结物料的作用机理,尤其对微波加热过程的动态仿真和优化设计的系统研究尚不明确,限制了微波烧结技术在更大范围内的推广应用。文章通过对微波谐振腔的仿真研究,计算出高温层和保温层物料在微波谐振腔内的电磁场和温度场分布,分析了物料及高温层、保温层在微波加热过程中温度以及电磁场的动态变化情况,不同烧结位置对微波加热效率及均匀性的影响。通过掌握微波烧结腔中的场分布情况,分析并找出合适的样品烧结位置,取得了更好的烧结效果。

基于大功率辐射阵列的指向性加热研究

针对当前工程应用中传统开采岩石技术存在的效率低、耗能大、器具磨损严重等问题,提出了基于微波近场聚焦理论实现对岩石内指定区域进行加热,利用微波能转化的热能使岩石内部产生应力、形成裂缝,以便进一步挖掘开采。本文基于喇叭天线基本结构与匹配层设计原理,设计了一种通过调整各辐射单元的输入相位值来实现指向性加热的4×4大功率辐射器阵列。以加热介质深度400 mm、500 mm以及500 mm向左右分别偏移100 mm四种情况为例,使用COMSOL进行多物理场耦合计算,仿真结果表明在2.45 GHz工作频率下,各单元输入对应相位值能够使波束在指定位置实现聚焦,焦斑面积可控制在约210~235 cm^(2),且焦斑中心位置温升分别为106.85、99.2、98.6和100.56 K,验证了通过多元辐射阵列能够实现更精准的指向性加热。

电力系统变电一次设备状态检修技术研究

变电一次设备的状态检修技术包括状态检测技术、状态评估技术和状态决策技术。文章分析了不同类型的状态检测方法和仪器,如温度、振动、声音、局部放电等,以及它们的优缺点和适用范围;介绍了常用的状态评估模型和指标,如灰色模型、神经网络模型、健康度指标等,以及它们的原理和特点;探讨了常用的状态决策方法和标准,如故障树分析、风险矩阵分析、维修周期标准等,以及它们的应用和效果;结合变电一次设备的状态检修实例进行分析,评价了状态检修技术的有效性和优势,旨在为变电一次设备的状态检修提供参考和指导。

增安型电阻加热元件和电阻加热器

论述了爆炸性气体环境中使用的增安型电阻加热元件和电阻加热器的结构、型式。

集肤效应电伴热系统在码头输油管线上的应用

重点介绍与某港区燃料油码头输油管线相配套的集肤效应电伴热系统的工作原理。实践证明,集肤效应电伴热系统可替代现有的蒸汽伴热系统,且具有运营成本低、运行安全、维护方便、节能效果显著等优势。集肤效应电伴热技术代表着今后的技术发展方向。

普通电炉壳体新的成形工艺

通过对普通电炉壳体传统成形工艺深人全面地分析,指出了传统工艺存在的问题.从普通电炉实际使用中对电炉壳体的结构要求出发,指出了电炉壳体新的成形工艺.通过对新旧工艺进行全面的对比和新工艺的实际生产表明,所提出的电炉壳体成形新工艺具有较高的应用推广价值.