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規定自動完成慢灰、快灰、羅加指數、揮發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、化工等行業和科研部門。

二、技術參數

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、使用環境：0—40℃，相對濕度≤80%。
11、連續工作時間：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，有一個數碼管。次一個顯示窗口顯示時間，分辯率自動分檔，小數點前面為分，小數點后面為秒，有三個數碼管。第三個顯示窗口顯示溫度，分辯率為1℃，有四個數碼管。一個發光管顯示工作狀態，亮時說明所選程序已開始工作，進入了實驗狀態。（見示意圖二）
（二）、鍵盤
  有16個鍵。分別為10個數字/功能鍵、5個功能鍵和一個復位鍵。數字/功能鍵，在設定狀態為數字鍵，在其它狀態為功能鍵。

[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試驗。
[3/揮發]鍵：選程時選擇900℃揮發份試驗。
[4/揮發]鍵：選程時選擇850℃揮發份試驗。
[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、揮發份等到試驗預熱放樣后和定時啟動。
[開始]鍵：由選程狀態進入實驗狀態，開始運行所選程序。
[結束]鍵：和開始鍵對應，從試驗狀態回到選程狀態。
[切換]鍵：在設定狀態切換設定窗口。在設定狀態可以對程序進程和加熱電流進行數秒的查看。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：從選程狀態進入設定狀態，修改可修改參數。
[確定/消音]鍵：在設定狀態按此鍵可將新參數輸入，所確定參數斷電仍有記憶。在試驗狀態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）、狀態說明
1．選程狀態：打開電源開關即進入此狀態。在實驗時按[結束]鍵也進入此狀態。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。通過數字/功能鍵選擇[0/慢灰]、[1/快灰]、[2/羅加]、 [3/揮發]、[4/揮發]、[5/自選]、[6/自選]、[7/測量]等任一程序。
2．設定狀態：在選程狀態選好程序后，如程序的參數能修改，按[修改]鍵盤進入設定狀態，數字鍵盤有效。通過數字鍵對閃動的顯示窗的參數進入修改。通過[切換]鍵切換是溫度窗閃動還是時間窗閃動。時間參數值小數點前面為分，小數點后面為秒。溫度參數和時間參數的數值修改后，只有通過[確定]鍵才可輸入并記憶。所記憶的參數斷電后不會丟失。
3．實驗狀態：在選程狀態選好程序后，通過[開始]鍵啟動程序，進入實驗狀態。“開始”指示燈亮（快灰、羅加、揮發份等到試驗，按[9/啟動]后指示燈閃動）。此狀態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（數秒內在時間顯示程序進程、在溫度窗顯示加熱電流）。可以自動判斷報警，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：在選程狀態下選擇[0/慢灰]程序，按[開始]鍵，試驗開始。試驗結束時聲音提示，按[消音]鍵，試驗結束。
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，關上爐門并使爐門留有15mm左右的縫隙。在不少于30min的時間內將爐溫緩慢升至500℃，并在此溫度下保持30min。繼續升至815℃，并在此溫度下灼燒60min。
3）選程：在選程狀態按[0/慢灰]鍵。參數不能修改。
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。如不退出此程序將一直在815℃恒溫。可以通過[結束]鍵回到選程狀態。
2．快速灰化法（簡稱快灰）操作
1）操作：在選程狀態下選擇[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恒溫部分（若煤樣著火發生爆燃，試驗應報廢）。關上爐門在815℃的溫度下灼燒40min。

3）選程：在選程狀態按[1/快灰]鍵。參數不能修改。
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。如不退出此程序將一直在815℃恒溫。可以通過[結束]鍵回到選程狀態。
3．羅加（粘結）指數（簡稱羅加）操作
1）操作：在選程狀態下選擇[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℃的馬弗爐的恒溫區內。在放入坩堝后的6min內，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結束。
3）選程：在選程狀態按[2/羅加]鍵。參數能修改。
顯示：[1  T3  C]（非自動跟蹤方式，能進入設定狀態）。
或：[2  T3  Auto    ]（自動跟蹤方式，不能進入設定狀態）。
T3：啟動后前3min內的全導通加熱時間。數值范圍0-3min。
    C：預加熱溫度。數值范圍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”。
  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：根據本次6min溫度恢復時的溫度誤差，自動計算出下次連續實驗時T3值。新的T3值不做停電記憶，只供連續的下次使用。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[結束]鍵回到選程狀態。如不退出此程序再次向預熱溫度C升溫，并等待操作。連續開始下次羅加實驗。
4．揮發份（簡稱揮發3）操作
1）操作：在選程狀態下選擇[3/揮發]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并關上爐門，準確加熱7min。坩堝及架子剛放入后，爐溫會有所下降，但在3min內使爐溫應恢復至900±10℃，否則此實驗作廢。
3）選程：在選程狀態按[3/揮發]鍵。參數能修改。
顯示：[3  T3  C]（非自動跟蹤方式，能進入設定狀態）。
或：[3  T3  Auto    ]（自動跟蹤方式，不能進入設定狀態）。
    T3：啟動后前3min內的全導通加熱時間。數值范圍0-3min。
    C：預加熱溫度。數值范圍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”。
  在非自動方式時，按[3/揮發]鍵即選擇自動方式。再按[3/揮發]鍵又選擇非自動方式。
  自動方式：根據本次3min溫度恢復時的溫度誤差，自動計算出下次連續實驗時T3值。新的T3值不做停電記憶，只供連續的下次使用。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：揮發份全過程完成，提示“End”，按[結束]鍵回到選程狀態。如不退出此程序再次向預熱溫度C升溫，并等待操作。連續開始下次揮發實驗。
5．揮發份（簡稱揮發4）操作
揮發份4和揮發份3除了恒溫點不同，其操作方法相同。因此只列出有關參數，操作過程參照揮發份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：在選程狀態按[5/自選]鍵。參數能修改。
顯示：[3  Th  Ch]
    Th：恒溫時間。單位min，數值范圍0-999min，分辨力1min。
    Ch：恒溫溫度。數值范圍：0-1200℃。
設定方法請參閱“設定狀態”。
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、故障現象

該儀器能判斷出多種故障現象，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：

                                                                              關于故障現象的進一步說明

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。可復位或停電檢查。
Err2：儀器采集到了大的溫度信號。可能沒接熱電偶或熱電偶連線接觸不良。
Err3：揮發份試驗時，3min溫度超差。或者羅加指數試驗時，6min溫度超差。可通過消音鍵消除報警。
Err4：說明有發較大的觸發，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：說明單片機沒有發出或發出很小的觸發，而有了較大的電流，可能是可控硅損壞短路。