实验六、炉温控制实验
Experiment6
The experimentation furnace temperature control system
实验学时：14 实验类型：设计型 前修课程名称：材料工程测试技术 适用专业：材料科学与工程 一、实验目的：
在实际生产中，对炉温加以控制是时常遇到的事情，对象滞后程度不同，负荷变化的大小以及炉温高低，给我们提供了选择控温仪表的根据。通过本实验了解不同仪表的控温系统整体校验的方法。着重了解PID调节系统的特性。学生通过自行试验设计，并自行实施，—方面可提高学生学习的积极性，动手能力增强，更重要的是对所学的知识得以巩固和提高。 二、实验设计内容：
1．自行设计系统控温准确度； 2．选用控温仪表和检测仪表； 3．选择热电偶； 4．设计接线图；
5．设计校验点及个数(一般不少于三点)； 6．设计实验步骤；
7．选择冷端模式。 三、实验要求：
1．对象滞后很大且负荷变化也很大； 2．控制质量要求较高控温应达到；
3．温度在1000℃以下。 四、实验装置：
管式电炉
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1台
电位差计 UJ36（或UJ31） 光点检流计 ACl5／4 万用表 W47 热电偶 K型 消耗材料
1台 1台 1台 若干
冰瓶 导线
剥线钳、电笔、改锥 五、实验步骤：自行设计 1、温度为400度
1个
2、用PID法测炉温，从350度时，每隔5秒记录一次炉温，直至炉温稳定到2分钟内，炉温变化为?5oC时，停止记录。将数据输入电脑中，画图。 3.用位控制法测炉温，与PID法间隔5分中后，每隔5秒记录一次炉温，直至为两个周期，停止实验，将数据输入电脑中，画图。
六、实验数据及处理 （1）、PID法测炉温
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（2）位控制
七、思考题：
1．如果你选用位式控制模式可否达到控温要求?
答：位式控制模式为非线性控制，通过输入-输出反馈来实现，由实验曲线可知，如果采用位式控制时，其在目标温度上下波动非常大，灵敏度和稳定性均比较差，故不能实现我们所需的温度控制。
2．试比较位式和PID调节两种控温方式的特点及效果。
答：位式控制属于非线性控制系统，控制的物理量只有：开关、通断、有无之差别，通过反馈来进行控制。
PID控制系统属于线性控制系统，控制的物理量是：大小、多少、高低、快慢。PID控制还可以做到无静差。
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实验感想
在做测试技术的实验前,我以为不会难做,直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我受益匪浅. 在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.
通过这次测试技术的实验,使我学到了不少实用的知识,更重要的是,做实验的过程,思考问题的方法,这与做其他的实验是通用的,真正使我们受益匪浅.
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