马弗炉智能温控仪

马弗炉：化验室常用的电加热炉子

炉膛尺寸：325×200×125（mm）

最高温度：1000℃

额定炉温：950℃

功率：4KW

电源电压：AC220V±10%,50Hz

温控仪的设计要求：

一、仪器的组成

控制仪由温度传感器、电路板、电子开关、显示器、键盘组成

1、温度传感器

镍铬镍硅热电偶（K值）

2、电路板

由稳压电源电路、单片机及外围电路组成

3、电子开关

控制马弗炉的电加热功率，可采用固态继电器、可控硅等

4、显示器

彩色液晶显示，如果采用触摸屏，则可省去键盘；可否考虑5吋显示屏；

二、程序要求

本控制器包含4个独立的温度控制程序：

a、煤的灰分测定（慢灰法）

对炉温不超过100℃的马弗炉进行加热，在不少于30分钟的时间内，将炉温缓慢加热到500℃，并在此温度下保持30分钟，然后继续加热炉温（全功率加热）到815℃±10℃，并在此温度下保持1小时，实验结束，报警提示；参考《煤的工业分析方法》4.1.3.2

注：因国标要求炉温升到500℃的时间不能少于30分钟，所以这段时间炉体温度上升要控制速度，“炉温不超过100℃”是对马弗炉的要求，和控制器无关。如果开机时炉温超过了100℃，应有错误提示。

b、煤的灰分测定（快灰法）

将马弗炉加热到850℃，恒温，报警提示，当炉门打开放入样品时，炉温会下降，由于放样品时间比较长，炉温下降很多，关闭炉门后，炉温自动恢复到815℃，并保持40分钟，报警提示，结束；参考《煤的工业分析方法》4.2.2.3.2----4.2.2.3.3

c、煤的挥发分测定

将马弗炉加热到920℃，恒温，报警提示。打开炉门放入样品，关闭炉门（这个动作要求要快），此时要求按动一个按键，程序开始计时，加热7分钟报警提示，结束。关闭炉门开始计时后，要求在3分钟内炉温恢复到900℃±10℃。参考《煤的工业分析方法》5.3.2

注：这个控制程序相对要复杂一些，程序默认的马弗炉加热温度为920℃，目的是为后面3分钟恢复到900℃做铺垫，否则打开炉门放样品时炉温下降太多就无法恢复了，再者，920℃应该通过界面可以修改，因为有的马弗炉使用时间长了，保温效果差，应该调高一些。关于3分钟恢复到900℃的问题，控制器将来用到的马弗炉，由于制

造工艺，保温效果，化验员使用时打开炉门的时间长短都无法确定，那么要达到3分钟内准确恢复到900℃，就需要一个参数，也就是3分钟恢复时间内给马弗炉输出的加热功率，输出功率小，达不到890℃，输出功率大，可能超过910℃，这个参数应该以输出功率百分比的形式在界面上进行修改。7分钟的加热时间要求很准确，到了7分钟必须马上将样品取出，所以7分钟结束时的报警应该提前10秒钟进行，以倒计时的方式在显示器上显示7分钟的时间，以便于化验员及时在7分钟结束时取出样品。

d、煤的粘结指数测定

与挥发分测定程序相似，只是相应温度和时间有些不同。参考《烟煤粘结指数测定方法》7.6

e、故障检测报警

⑴热电偶断路、短路、接反；

⑵马弗炉炉丝断路（可采用检测电流的方法判断）

⑶固态继电器击穿（可采用检测电流的方法判断）

⑷恒定温度超过规定值

⑸挥发分测定，3分钟恢复温度低于下限和超过上限

⑹粘结指数测定，6分钟恢复温度低于下限和超过上限

三、显示器显示的内容

以上4个程序是相互独立的，可否考虑采用菜单的形式在开机后由用户自由选择，实验开始后，应能看到目前执行的程序名称、各参数情况、炉温、炉体电流、时间及程序执行状况（如：恒温状态、升温状

态）等。