• Description

這是一個緊湊型、自包含的桌上型溫度控制裝置,設計用於讓所有學術水平的學生研究控制的基本和進階原理。

熱控制過程裝置模擬了常見的工業過程,例如空調系統,其中可以透過多種調整來控制溫度。

這些調整包括:

- 調節系統中的熱能輸入

- 調節循環風扇的速度

- 使用可變葉片來限制氣流

該裝置配備了一個可變速風扇,將空氣強制通過管道。在管道內有一個電加熱的過程塊。電加熱產生的熱量與通過對流和傳導損失的熱量之間達到平衡,使過程塊保持穩定溫度。

兩個溫度感測器用來測量過程塊的溫度。第一個感測器與過程塊直接接觸,第二個感測器安裝在隔熱墊片上,這樣可以在控制迴路中引入熱慣性和可變時間常數。一個伺服驅動的葉片安裝在風扇和過程塊之後,為更進階的實驗創造可變的下游限制。

控制問題是在不同條件下保持過程溫度在可接受的範圍內。透過調節加熱器的電能、調整空氣流量以及旋轉葉片來達成熱控制。該裝置縮短了時間常數,適合於較短的實驗室時間。

一個具有可變滯後的繼電器放大器允許進行更進階的實驗。該設備的靈活設計使用戶能夠根據需求開發其他分析和控制實驗。這對於延伸或進階的控制實驗非常有用,並且非常適合學生專案工作。

 

重點學習

  • 熱傳導
  • 開關控制——實驗包括研究過沖與欠沖、開啟與關閉時間比例、加熱與冷卻速率、偏移與滯後
  • 比例控制、比例加積分控制、或比例加積分加微分控制
  • 模型過程的頻率響應
  • 熱慣性與可變時間常數
  • 多變量控制——最多可監控並獨立控制三個變量