高频振荡式高温自动控制器

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工厂或试验室中在作干燥试验、测定水份或其它保温水浴设备时,一般应用温度多在300℃以下。本刊1957年5月份曾介绍了在这种条件下应用的“电子管温度自动控制器”来代替人工调节,保持恒温,是很方便可靠的。

试验室中在作灼烧灰份、高温挥发份以及沉淀物时,常常是在高温炉中进行。温度多用在800—1000℃。由于水银的气化温度所限,用以前介绍的利用水银开关接触点控制电路通断的方式来控制高温,就不恰当。要控制高温炉的温度并保护高温炉不让超过安全温度而过热受损,一般常采用机械式、光电式或电子管振荡式温度控制器。这三种控制温度的方法,都是通过高温炉上热偶高温计的指针随温度升降动作而间接达到自动控制温度的目的。这里介绍的是电子管振荡式温度控制器。

工作原理 电子管振荡式温度控制器的工作原理和普通再生式收音机一样(图1),调节半调整电容器C\(_{l}\)发生正回授,使线路产生高频振荡,此时电子管输出回路中屏流的大小就被回授的强弱所决定。当C1调节到恰至振荡点时,屏流下降,不足使继电器R\(_{yl}\)吸动,开关1和2的接点如图中所示成为开路;当高温炉温度上升,高温计指针上的金属片(铝箔)P伸入线圈L1和L\(_{2}\)之间的空隙时,回授减弱,谐振条件改变,屏流上升达到R的工作电流值,于是Ryl吸动,接点1、2各自闭合,R\(_{y2}\)工作,使电源接通或断路。因为RY1是由电子管屏流起动的,不宜用大电流的接点,所以又用了一个继电器Ry2间接的来启闭电源。C\(_{5}\)和Ryl并联的目的是使屏路输出中的交流成份傍路,不让B\(_{yl}\)发生抖动,这样就可省掉整流部分了。

图1
图1 🔍原图 (1124×736)

装置 由于线路简单,装制很容易,这里仅把几个主要零件和调整工作加以说明。

1.加长表头(高温计)的指针:选一灵敏度不低于原来高温计(满度电压应在40毫伏左右,铂铑热偶应在15毫伏左右)的毫安表,把表针加长,方法是(可参考本刊1956年第6期)取薄铝箔一条对折,裹在一根比表针直径略粗的直铜线上,照图2甲沿虚线剪下,抽出铜线后将铝箔一端张开剪成针头,另一端卷成管状以备套到原有的表针上。另照图2乙用同样方法作一针尾,一端张开压平后长是2公分,宽1公分,这一端就是准备伸入图1线圈L\(_{1}\)和L2之间的P,另一端也卷成管状,套在原来表针的末端,套入前先把原表针末端的平衡物用醋酸乙酯浸润后取掉。这样把表针引长后再把针端弯下,涂上红颜色,然后增减它的重量或调整它的长度,设法使它平衡,再用赛璐珞胶(或用发影片溶于丙酮或醋酸乙酯中)粘牢备用,制成后的表针如图3。

图2
图2 🔍原图 (500×322)
图3
图3 🔍原图 (669×424)

2.振荡线圈:用中规0.5(英规25号)号漆包线分别平绕于直径8公厘,长约10公厘的两个硬纸筒上,由坏的中频变压器里拆下来的塑料管就很合用。L\(_{1}\)绕13圈,头1尾2(见图1),L2绕14圈,头3尾4。绕时L\(_{1}\)应绕在靠近纸筒下端的边缘; L2绕在靠近纸筒上端的边缘,尽量使两线圈间的距离减小。绕好后的线圈装在接线板上,线头2和3间的距离约3公厘,使铝箔伸入时能畅行为度。

图4
图4 🔍原图 (864×876)

接线板装固在调节控制温度的铁支架上。装好后的形状如图4。温度调节手柄1装在一个收音机刻度盘用拉线轴套改制成的中心轴21上,轴心应如虚线所示和电表动圈轴尖3在同一直线上,另外在1的前端再装一根控制温度的指针4。

3.继电器:B\(_{yl}\)是直流继电器,内阻3000欧,动作电流8毫安。动作电流(灵敏度)必须与电子管的屏流配合( 6J5为9毫安),才能保证继电器接点通路或断路(作者用的是电话交换机上的K-101型)。Ry2接点电流的规格应与电炉配合。

全机零件可以装在—个坚固的铁底板上(图5),再配一个金属外壳,外壳接地。面板前部作一半圆形温度刻度盘。

图5
图5 🔍原图 (825×827)

调整全机装好后,接上地线,开启电源一分钟后,用塑料柄旋着调节C\(_{1}\)至振荡点,最好能先串入毫安表后,调节Cl至屏流变化最大的一点。再拨动温度控制手柄使铝箔伸入两线圈中间,此时R\(_{yl}\)应随着动作把接点吸住,铝箔退出后Ryl又释放。如情况相反,可把 L\(_{1}\)两线头对调试验。应用时如须要温度为800℃,只要把温度调节手柄的指针指在800℃上即行。

最后再把表面刻度用准确的热偶高温计(原来的就可以)校正。(田振武)