BYWK-5型微電腦時(shí)溫程控儀

一、概    述

  BYWK—5型微電腦時(shí)溫程控儀，是專用于進(jìn)行煤質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)馬弗爐的加熱溫度和時(shí)間實(shí)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(shí)間的控制。
  本儀器采用單片機(jī)作控制中心，觸摸鍵盤輸入，能嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定自動(dòng)完成慢灰、快灰、羅加指數(shù)、揮發(fā)份等實(shí)驗(yàn)的溫度和時(shí)間控制。該儀器具有測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定可靠、操作方便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。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(jī)為核心，自動(dòng)校正測(cè)量溫度，自動(dòng)移相觸發(fā)可控硅控制加熱電壓。
2、測(cè)量范圍：0—1200℃，分辨率1℃，配用K值熱電偶。
3、時(shí)間范圍：0—999min，分辨率：1s、10s、lmin自動(dòng)分檔。
4、測(cè)量誤差：小于±3℃。
5、定時(shí)誤差：小于6s/24h。
6、電源電壓：AC220 V±10％，50HZ。
7、負(fù)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(duì)濕度≤80%。
11、連續(xù)工作時(shí)間：24h。

三、后面板及安裝說明

1、所用電源線應(yīng)有足夠的線徑，外接20A的保險(xiǎn)。
2、儀器安裝應(yīng)有利于散熱。
3、應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾設(shè)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(gè)數(shù)碼管組成三個(gè)顯示窗口。首一個(gè)顯示窗口顯示程序號(hào)，有一個(gè)數(shù)碼管。次一個(gè)顯示窗口顯示時(shí)間，分辯率自動(dòng)分檔，小數(shù)點(diǎn)前面為分，小數(shù)點(diǎn)后面為秒，有三個(gè)數(shù)碼管。第三個(gè)顯示窗口顯示溫度，分辯率為1℃，有四個(gè)數(shù)碼管。一個(gè)發(fā)光管顯示工作狀態(tài)，亮?xí)r說明所選程序已開始工作，進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。（見示意圖二）
（二）、鍵盤
  有16個(gè)鍵。分別為10個(gè)數(shù)字/功能鍵、5個(gè)功能鍵和一個(gè)復(fù)位鍵。數(shù)字/功能鍵，在設(shè)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(shí)選擇緩慢灰化法試驗(yàn)。
[1/快灰]鍵：選程時(shí)選擇快速灰化法試驗(yàn)。
[2/羅加]鍵：選程時(shí)選擇羅加指數(shù)試驗(yàn)。
[3/揮發(fā)]鍵：選程時(shí)選擇900℃揮發(fā)份試驗(yàn)。
[4/揮發(fā)]鍵：選程時(shí)選擇850℃揮發(fā)份試驗(yàn)。
[5/自選]鍵：自行設(shè)定的恒溫試驗(yàn)。
[6/自選]鍵：自行設(shè)定的恒溫試驗(yàn)。
[7/測(cè)量]鍵：只對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量的試驗(yàn)。
[8/取消]鍵：取消由[9/啟動(dòng)]鍵啟動(dòng)的試驗(yàn)。
[9/啟動(dòng)]鍵：用于快灰、羅加、揮發(fā)份等到試驗(yàn)預(yù)熱放樣后和定時(shí)啟動(dòng)。
[開始]鍵：由選程狀態(tài)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，開始運(yùn)行所選程序。
[結(jié)束]鍵：和開始鍵對(duì)應(yīng)，從試驗(yàn)狀態(tài)回到選程狀態(tài)。
[切換]鍵：在設(shè)定狀態(tài)切換設(shè)定窗口。在設(shè)定狀態(tài)可以對(duì)程序進(jìn)程和加熱電流進(jìn)行數(shù)秒的查看。在時(shí)間窗口顯示程序進(jìn)程，在溫度窗口顯示當(dāng)前加熱電流。
[修改]鍵：從選程狀態(tài)進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，修改可修改參數(shù)。
[確定/消音]鍵：在設(shè)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(yàn)狀態(tài)對(duì)提示聲音進(jìn)行消音。
[復(fù)位]鍵：一般情況下此鍵沒有用，在控制儀不能正常工作時(shí)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(jìn)入此狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)時(shí)按[結(jié)束]鍵也進(jìn)入此狀態(tài)。此時(shí)程序窗口閃動(dòng)顯示程序號(hào)，時(shí)間窗和溫度窗對(duì)應(yīng)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(cè)量]等任一程序。
2．設(shè)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(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，數(shù)字鍵盤有效。通過數(shù)字鍵對(duì)閃動(dòng)的顯示窗的參數(shù)進(jìn)入修改。通過[切換]鍵切換是溫度窗閃動(dòng)還是時(shí)間窗閃動(dòng)。時(shí)間參數(shù)值小數(shù)點(diǎn)前面為分，小數(shù)點(diǎn)后面為秒。溫度參數(shù)和時(shí)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(huì)丟失。
3．實(shí)驗(yàn)狀態(tài)：在選程狀態(tài)選好程序后，通過[開始]鍵啟動(dòng)程序，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。“開始”指示燈亮（快灰、羅加、揮發(fā)份等到試驗(yàn)，按[9/啟動(dòng)]后指示燈閃動(dòng)）。此狀態(tài)將按照程序要求自動(dòng)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量控制、對(duì)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)定時(shí)和對(duì)加熱電流進(jìn)行測(cè)量，可以通過[切換]鍵查看程序和加熱電流（數(shù)秒內(nèi)在時(shí)間顯示程序進(jìn)程、在溫度窗顯示加熱電流）?？梢宰詣?dòng)判斷報(bào)警，顯示多種錯(cuò)誤故障。
（二）、操作說明
1．緩慢灰化法（簡(jiǎn)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(yàn)開始。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)聲音提示，按[消音]鍵，試驗(yàn)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?fàn)t門留有15mm左右的縫隙。在不少于30min的時(shí)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(jìn)程：
進(jìn)程1：按[開始]鍵進(jìn)入進(jìn)程1，從較低溫度升到500℃的過程，顯示升溫時(shí)間和當(dāng)前溫度。溫度到達(dá)后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程2，無提示。
進(jìn)程2：在500℃恒溫30min，時(shí)間到后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程3，無提示。
進(jìn)程3：從500℃升到815℃的過程。顯示升溫時(shí)間和當(dāng)前溫度。溫度到達(dá)后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程4，無提示。當(dāng)溫度到達(dá)約800℃時(shí)，有10s聲音提示，提示關(guān)閉爐門。
進(jìn)程4：在815℃恒溫60min，時(shí)間到后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程5。
進(jìn)程5：慢灰全過程完成，報(bào)警提示，顯示“End”，按[消音]鍵消除報(bào)警聲。如不退出此程序?qū)⒁恢痹?15℃恒溫?？梢酝ㄟ^[結(jié)束]鍵回到選程狀態(tài)。
2．快速灰化法（簡(jiǎn)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(shí)，放入灰皿，關(guān)閉爐門，按[9/啟動(dòng)]鍵，試驗(yàn)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(shí)，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(yàn)應(yīng)報(bào)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(jìn)程：
進(jìn)程1：從較低溫度升到850℃的過程，顯示升溫時(shí)間和當(dāng)前溫度。溫度到達(dá)后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程2，聲音提示。[消音]鍵消音。
進(jìn)程2：在815℃恒溫，等待放樣啟動(dòng)。放樣過程控溫點(diǎn)仍是850℃，顯示等待時(shí)間和當(dāng)前溫度。放樣結(jié)束后，按[9/啟動(dòng)]鍵進(jìn)入進(jìn)程3，無提示。
進(jìn)程3：在815℃恒溫40min，時(shí)間到后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程4。
進(jìn)程4：快灰全過程完成，報(bào)警提示，顯示“End”，按[消音]鍵消除報(bào)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(jiǎn)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(shí)，放入坩堝，按[9/啟動(dòng)]鍵，試驗(yàn)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(yù)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(yīng)恢復(fù)到850℃，以后爐溫應(yīng)保持在850±10℃。從放入坩堝開始計(jì)時(shí)，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(dòng)跟蹤方式，能進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)）。
或：[2  T3  Auto    ]（自動(dòng)跟蹤方式，不能進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)）。
T3：啟動(dòng)后前3min內(nèi)的全導(dǎo)通加熱時(shí)間。數(shù)值范圍0-3min。
    C：預(yù)加熱溫度。數(shù)值范圍850-890℃。
  由于本實(shí)驗(yàn)有6min溫度恢復(fù)和15min恒溫要求，而6min溫度恢復(fù)主要決定于前3min的加熱情況。若在6min內(nèi)爐溫恢復(fù)不到或超過850±10℃時(shí)，可以通過對(duì)T3或C進(jìn)行設(shè)定。T3值范圍0-3min，C值范圍850-890℃。設(shè)定方法請(qǐng)參閱“設(shè)定狀態(tài)”。
  在非自動(dòng)方式時(shí)，按[2/羅加]鍵即選擇自動(dòng)方式，再按[2/羅加]鍵又選擇非自動(dòng)方式。
  自動(dòng)方式：根據(jù)本次6min溫度恢復(fù)時(shí)的溫度誤差，自動(dòng)計(jì)算出下次連續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)T3值。新的T3值不做停電記憶，只供連續(xù)的下次使用。預(yù)熱溫度一直按設(shè)定值C。
4）進(jìn)程：
進(jìn)程1：選程后按[開始]鍵即開始進(jìn)程1，從較低溫度升至C的過程，顯示升溫時(shí)間和當(dāng)前溫度。溫度到達(dá)后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程2，聲音提示。[消音]鍵消音。
進(jìn)程2：在C恒溫，等待放樣啟動(dòng)。顯示等待時(shí)間和當(dāng)前溫度。放樣結(jié)束后，立即按[9/啟動(dòng)]鍵進(jìn)入進(jìn)程3，無提示。
進(jìn)程3：開始15 min定時(shí)，恒溫點(diǎn)為850℃。*行3min恢復(fù)控制，然后進(jìn)行恒溫控制。到6min時(shí)，進(jìn)行溫度超差判斷，如超差即報(bào)警顯示“Err3”（可消音），如是自動(dòng)方式將計(jì)算出新的T3。到14min40s時(shí)，聲音報(bào)警（可消音），提醒化驗(yàn)員到15min取樣。到15min后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程4。
進(jìn)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(yù)熱溫度C升溫，并等待操作。連續(xù)開始下次羅加實(shí)驗(yàn)。
4．揮發(fā)份（簡(jiǎn)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(shí)，放入坩堝，按[9/啟動(dòng)]鍵，試驗(yàn)開始。
2）說明：將馬弗爐預(yù)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(zhǔn)確加熱7min。坩堝及架子剛放入后，爐溫會(huì)有所下降，但在3min內(nèi)使?fàn)t溫應(yīng)恢復(fù)至900±10℃，否則此實(shí)驗(yàn)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(dòng)跟蹤方式，能進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)）。
或：[3  T3  Auto    ]（自動(dòng)跟蹤方式，不能進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)）。
    T3：啟動(dòng)后前3min內(nèi)的全導(dǎo)通加熱時(shí)間。數(shù)值范圍0-3min。
    C：預(yù)加熱溫度。數(shù)值范圍900-940℃。
  由于本實(shí)驗(yàn)有3min溫度恢復(fù)和7min恒溫要求，而3min溫度恢復(fù)主要決定于前3min的加熱情況。若在3min內(nèi)爐溫恢復(fù)不到或超過900±10℃時(shí)，可以通過對(duì)T3或C進(jìn)行設(shè)定。T3值范圍0-3min，C值范圍900-940℃。設(shè)定方法請(qǐng)參閱“設(shè)定狀態(tài)”。
  在非自動(dòng)方式時(shí)，按[3/揮發(fā)]鍵即選擇自動(dòng)方式。再按[3/揮發(fā)]鍵又選擇非自動(dòng)方式。
  自動(dòng)方式：根據(jù)本次3min溫度恢復(fù)時(shí)的溫度誤差，自動(dòng)計(jì)算出下次連續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)T3值。新的T3值不做停電記憶，只供連續(xù)的下次使用。預(yù)熱溫度一直按設(shè)定值C。
4）進(jìn)程：
進(jìn)程1：選程后按[開始]鍵即開始進(jìn)程1，從較低溫度升至C的過程，顯示升溫時(shí)間和當(dāng)前溫度。溫度到達(dá)后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程2，聲音提示。[消音]鍵消音。
進(jìn)程2：在C恒溫，等待放樣啟動(dòng)。顯示等待時(shí)間和當(dāng)前溫度。放樣結(jié)束后，立即按[9/啟動(dòng)]鍵進(jìn)入進(jìn)程3，無提示。
進(jìn)程3：開始7 min定時(shí)，恒溫點(diǎn)為900℃。*行3min恢復(fù)控制，然后進(jìn)行恒溫控制。到6min時(shí)，進(jìn)行溫度超差判斷，如超差即報(bào)警顯示“Err3”（可消音），如是自動(dòng)方式將計(jì)算出新的T3。到6min50s時(shí)，聲音報(bào)警（可消音），提醒化驗(yàn)員到7min取樣。到7min后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程4。
進(jìn)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(yù)熱溫度C升溫，并等待操作。連續(xù)開始下次揮發(fā)實(shí)驗(yàn)。
5．揮發(fā)份（簡(jiǎn)稱揮發(fā)4）操作
揮發(fā)份4和揮發(fā)份3除了恒溫點(diǎn)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(yù)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(gè)獨(dú)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(dòng)升溫到設(shè)定的溫度，并在此溫度自動(dòng)恒溫設(shè)定的時(shí)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(shí)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(shè)定方法請(qǐng)參閱“設(shè)定狀態(tài)”。
2）進(jìn)程：
進(jìn)程1：選程后按[開始]鍵即開始進(jìn)程1，從較低溫度升至Ch的過程，顯示升溫時(shí)間和當(dāng)前溫度。溫度到達(dá)后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程2，無提示。
進(jìn)程2：在Ch恒溫Th分鐘，顯示恒溫時(shí)間和當(dāng)前溫度。恒溫時(shí)間到達(dá)后自動(dòng)進(jìn)入進(jìn)程3，無提示。
進(jìn)程3：完成一次自選程序報(bào)警顯示“End”（可消音），如無鍵盤操作，將繼續(xù)以Ch為恒溫點(diǎn)恒溫，并等待操作。此時(shí)可以按[開始]鍵進(jìn)入進(jìn)程1，開始下次自選試驗(yàn)。
7．測(cè)量程序操作
對(duì)本程序選擇并開始后，只對(duì)馬弗爐溫度進(jìn)行測(cè)量，不加熱不控溫，可以判斷某些錯(cuò)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(bào)警提示，以幫助操作和維護(hù)。說明如下：
提示符號(hào)          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(jìn)一步說明

Err1：儀器采集到了負(fù)的溫度信號(hào)。其原因可能是熱電偶接反、熱電偶連線有強(qiáng)干擾或者是儀器受到強(qiáng)干擾?？蓮?fù)位或停電檢查。
Err2：儀器采集到了大的溫度信號(hào)。可能沒接熱電偶或熱電偶連線接觸不良。
Err3：揮發(fā)份試驗(yàn)時(shí)，3min溫度超差?；蛘吡_加指數(shù)試驗(yàn)時(shí)，6min溫度超差。可通過消音鍵消除報(bào)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(jī)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。