BYWK-5型微电脑时温程控仪

一、概    述

  BYWK—5型微电脑时温程控仪，是专用于进行煤质实验时对马弗炉的加热温度和时间实行控制的智能化仪器。能适用于各种类型马弗炉，也能用于各种电阻高温炉的温度与时间的控制。
  本仪器采用单片机作控制中心，触摸键盘输入，能严格按照标准有关规定自动完成慢灰、快灰、罗加指数、挥发份等实验的温度和时间控制。该仪器具有测量精度高、性能稳定可靠、操作方便、自动化程度高等特点。广泛用于煤炭、电力、冶金、石油、化工等行业和科研部门。

二、技术参数

1、控制方式：以单片机为核心，自动校正测量温度，自动移相触发可控硅控制加热电压。
2、测量范围：0—1200℃，分辨率1℃，配用K值热电偶。
3、时间范围：0—999min，分辨率：1s、10s、lmin自动分档。
4、测量误差：小于±3℃。
5、定时误差：小于6s/24h。
6、电源电压：AC220 V±10％，50HZ。
7、负载功率：大5KW。
8、仪器功耗：10W。
9、仪器外形尺寸(宽×高×深)：305 mm×120 mm×390mm。
10、使用环境：0—40℃，相对湿度≤80%。
11、连续工作时间：24h。

三、后面板及安装说明

1、所用电源线应有足够的线径，外接20A的保险。
2、仪器安装应有利于散热。
3、应远离强电磁干扰设备。
4、按照后面板（图一）指示接好电源线、炉体线、热电偶。

四、前面板说明

（一）、显示
  八个数码管组成三个显示窗口。首一个显示窗口显示程序号，有一个数码管。次一个显示窗口显示时间，分辩率自动分档，小数点前面为分，小数点后面为秒，有三个数码管。第三个显示窗口显示温度，分辩率为1℃，有四个数码管。一个发光管显示工作状态，亮时说明所选程序已开始工作，进入了实验状态。（见示意图二）
（二）、键盘
  有16个键。分别为10个数字/功能键、5个功能键和一个复位键。数字/功能键，在设定状态为数字键，在其它状态为功能键。

[0/慢灰]键：选程时选择缓慢灰化法试验。
[1/快灰]键：选程时选择快速灰化法试验。
[2/罗加]键：选程时选择罗加指数试验。
[3/挥发]键：选程时选择900℃挥发份试验。
[4/挥发]键：选程时选择850℃挥发份试验。
[5/自选]键：自行设定的恒温试验。
[6/自选]键：自行设定的恒温试验。
[7/测量]键：只对温度进行测量的试验。
[8/取消]键：取消由[9/启动]键启动的试验。 
[9/启动]键：用于快灰、罗加、挥发份等到试验预热放样后和定时启动。
[开始]键：由选程状态进入实验状态，开始运行所选程序。
[结束]键：和开始键对应，从试验状态回到选程状态。
[切换]键：在设定状态切换设定窗口。在设定状态可以对程序进程和加热电流进行数秒的查看。在时间窗口显示程序进程，在温度窗口显示当前加热电流。
[修改]键：从选程状态进入设定状态，修改可修改参数。
[确定/消音]键：在设定状态按此键可将新参数输入，所确定参数断电仍有记忆。在试验状态对提示声音进行消音。
[复位]键：一般情况下此键没有用，在控制仪不能正常工作时按此键。

五、操作说明

（一）、状态说明
1．选程状态：打开电源开关即进入此状态。在实验时按[结束]键也进入此状态。此时程序窗口闪动显示程序号，时间窗和温度窗对应显示主要参数。通过数字/功能键选择[0/慢灰]、[1/快灰]、[2/罗加]、 [3/挥发]、[4/挥发]、[5/自选]、[6/自选]、[7/测量]等任一程序。
2．设定状态：在选程状态选好程序后，如程序的参数能修改，按[修改]键盘进入设定状态，数字键盘有效。通过数字键对闪动的显示窗的参数进入修改。通过[切换]键切换是温度窗闪动还是时间窗闪动。时间参数值小数点前面为分，小数点后面为秒。温度参数和时间参数的数值修改后，只有通过[确定]键才可输入并记忆。所记忆的参数断电后不会丢失。
3．实验状态：在选程状态选好程序后，通过[开始]键启动程序，进入实验状态。“开始”指示灯亮（快灰、罗加、挥发份等到试验，按[9/启动]后指示灯闪动）。此状态将按照程序要求自动对温度进行测量控制、对时间进行计时定时和对加热电流进行测量，可以通过[切换]键查看程序和加热电流（数秒内在时间显示程序进程、在温度窗显示加热电流）。可以自动判断报警，显示多种错误故障。
（二）、操作说明
1．缓慢灰化法（简称慢灰）操作
1）操作：在选程状态下选择[0/慢灰]程序，按[开始]键，试验开始。试验结束时声音提示，按[消音]键，试验结束。
2）说明：将装有煤样的灰皿（分析煤样重量：1±0.1g）送入温度不超过100℃的马弗炉中，关上炉门并使炉门留有15mm左右的缝隙。在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至500℃，并在此温度下保持30min。继续升至815℃，并在此温度下灼烧60min。
3）选程：在选程状态按[0/慢灰]键。参数不能修改。
显示：[0  030  0500]
4）进程：
进程1：按[开始]键进入进程1，从较低温度升到500℃的过程，显示升温时间和当前温度。温度到达后自动进入进程2，无提示。
进程2：在500℃恒温30min，时间到后自动进入进程3，无提示。
进程3：从500℃升到815℃的过程。显示升温时间和当前温度。温度到达后自动进入进程4，无提示。当温度到达约800℃时，有10s声音提示，提示关闭炉门。
进程4：在815℃恒温60min，时间到后自动进入进程5。
进程5：慢灰全过程完成，报警提示，显示“End”，按[消音]键消除报警声。如不退出此程序将一直在815℃恒温。可以通过[结束]键回到选程状态。
2．快速灰化法（简称快灰）操作
1）操作：在选程状态下选择[1/快灰]程序，按[开始]键，炉体开始升温，待炉温升到850℃时，放入灰皿，关闭炉门，按[9/启动]键，试验开始。
2）说明：将马弗炉加热到850℃，打开炉门，将放有灰皿的耐热瓷板或石棉板缓缓地推入马弗炉中，先使首一排灰皿的中煤样灰化。待5-10min后，煤样不再冒烟时，以每分钟不大于2mm    的速度把二、三、四排的灰皿顺序推入炉内恒温部分（若煤样着火发生爆燃，试验应报废）。关上炉门在815℃的温度下灼烧40min。

3）选程：在选程状态按[1/快灰]键。参数不能修改。
显示：[1  040  0815]
4）进程：
进程1：从较低温度升到850℃的过程，显示升温时间和当前温度。温度到达后自动进入进程2，声音提示。[消音]键消音。
进程2：在815℃恒温，等待放样启动。放样过程控温点仍是850℃，显示等待时间和当前温度。放样结束后，按[9/启动]键进入进程3，无提示。
进程3：在815℃恒温40min，时间到后自动进入进程4。
进程4：快灰全过程完成，报警提示，显示“End”，按[消音]键消除报警声。如不退出此程序将一直在815℃恒温。可以通过[结束]键回到选程状态。
3．罗加（粘结）指数（简称罗加）操作
1）操作：在选程状态下选择[2/罗加]程序，按[开始]键，待炉温升到850℃时，放入坩埚，按[9/启动]键，试验开始。
2）说明：将带盖的坩埚放置在坩埚架中，用带手柄的平铲托起坩埚架，放入预先升温到850℃的马弗炉的恒温区内。在放入坩埚后的6min内，炉温应恢复到850℃，以后炉温应保持在850±10℃。从放入坩埚开始计时，焦化15 min结束。 
3）选程：在选程状态按[2/罗加]键。参数能修改。
显示：[1  T3  C]（非自动跟踪方式，能进入设定状态）。
或：[2  T3  Auto    ]（自动跟踪方式，不能进入设定状态）。
T3：启动后前3min内的全导通加热时间。数值范围0-3min。
    C：预加热温度。数值范围850-890℃。
  由于本实验有6min温度恢复和15min恒温要求，而6min温度恢复主要决定于前3min的加热情况。若在6min内炉温恢复不到或超过850±10℃时，可以通过对T3或C进行设定。T3值范围0-3min，C值范围850-890℃。设定方法请参阅“设定状态”。
  在非自动方式时，按[2/罗加]键即选择自动方式，再按[2/罗加]键又选择非自动方式。
  自动方式：根据本次6min温度恢复时的温度误差，自动计算出下次连续实验时T3值。新的T3值不做停电记忆，只供连续的下次使用。预热温度一直按设定值C。
4）进程：
进程1：选程后按[开始]键即开始进程1，从较低温度升至C的过程，显示升温时间和当前温度。温度到达后自动进入进程2，声音提示。[消音]键消音。
进程2：在C恒温，等待放样启动。显示等待时间和当前温度。放样结束后，立即按[9/启动]键进入进程3，无提示。
进程3：开始15 min定时，恒温点为850℃。进行3min恢复控制，然后进行恒温控制。到6min时，进行温度超差判断，如超差即报警显示“Err3”（可消音），如是自动方式将计算出新的T3。到14min40s时，声音报警（可消音），提醒化验员到15min取样。到15min后自动进入进程4。 
进程4：罗加全过程完成，提示“End”，按[结束]键回到选程状态。如不退出此程序再次向预热温度C升温，并等待操作。连续开始下次罗加实验。
4．挥发份（简称挥发3）操作
1）操作：在选程状态下选择[3/挥发]程序，按[开始]键，炉体开始升温，待炉温升到920℃时，放入坩埚，按[9/启动]键，试验开始。
2）说明：将马弗炉预先加热至920℃左右。打开炉门，迅速将放有坩埚的架子送入恒温区并关上炉门，准确加热7min。坩埚及架子刚放入后，炉温会有所下降，但在3min内使炉温应恢复至900±10℃，否则此实验作废。 
3）选程：在选程状态按[3/挥发]键。参数能修改。
显示：[3  T3  C]（非自动跟踪方式，能进入设定状态）。
或：[3  T3  Auto    ]（自动跟踪方式，不能进入设定状态）。
    T3：启动后前3min内的全导通加热时间。数值范围0-3min。
    C：预加热温度。数值范围900-940℃。
  由于本实验有3min温度恢复和7min恒温要求，而3min温度恢复主要决定于前3min的加热情况。若在3min内炉温恢复不到或超过900±10℃时，可以通过对T3或C进行设定。T3值范围0-3min，C值范围900-940℃。设定方法请参阅“设定状态”。
  在非自动方式时，按[3/挥发]键即选择自动方式。再按[3/挥发]键又选择非自动方式。
  自动方式：根据本次3min温度恢复时的温度误差，自动计算出下次连续实验时T3值。新的T3值不做停电记忆，只供连续的下次使用。预热温度一直按设定值C。
4）进程：
进程1：选程后按[开始]键即开始进程1，从较低温度升至C的过程，显示升温时间和当前温度。温度到达后自动进入进程2，声音提示。[消音]键消音。
进程2：在C恒温，等待放样启动。显示等待时间和当前温度。放样结束后，立即按[9/启动]键进入进程3，无提示。
进程3：开始7 min定时，恒温点为900℃。进行3min恢复控制，然后进行恒温控制。到6min时，进行温度超差判断，如超差即报警显示“Err3”（可消音），如是自动方式将计算出新的T3。到6min50s时，声音报警（可消音），提醒化验员到7min取样。到7min后自动进入进程4。 
进程4：挥发份全过程完成，提示“End”，按[结束]键回到选程状态。如不退出此程序再次向预热温度C升温，并等待操作。连续开始下次挥发实验。
5．挥发份（简称挥发4）操作
挥发份4和挥发份3除了恒温点不同，其操作方法相同。因此只列出有关参数，操作过程参照挥发份3。
预热温度：870±20℃    恒温温度：850±10℃。
6．自选程序操作
  本控制器有两个独立的过程相同的自选程序：[5/自选]和[6/自选]。自选程序可以自动升温到设定的温度，并在此温度自动恒温设定的时间。下面以[5/自选]为例说明自选程序的操作过程。
1） 选程：在选程状态按[5/自选]键。参数能修改。
显示：[3  Th  Ch]
    Th：恒温时间。单位min，数值范围0-999min，分辨力1min。 
    Ch：恒温温度。数值范围：0-1200℃。
设定方法请参阅“设定状态”。
2）进程：
进程1：选程后按[开始]键即开始进程1，从较低温度升至Ch的过程，显示升温时间和当前温度。温度到达后自动进入进程2，无提示。 
进程2：在Ch恒温Th分钟，显示恒温时间和当前温度。恒温时间到达后自动进入进程3，无提示。
进程3：完成一次自选程序报警显示“End”（可消音），如无键盘操作，将继续以Ch为恒温点恒温，并等待操作。此时可以按[开始]键进入进程1，开始下次自选试验。
7．测量程序操作
对本程序选择并开始后，只对马弗炉温度进行测量，不加热不控温，可以判断某些错误故障。

六、故障现象

该仪器能判断出多种故障现象，并给予报警提示，以帮助操作和维护。说明如下：
提示符号          意义说明
Err1            热电偶接反
Err2            热电偶开路
Err3            3min/6min温度超差
Err4            马弗炉炉丝断
Err5            可控硅失控

附录：

关于故障现象的进一步说明

Err1：仪器采集到了负的温度信号。其原因可能是热电偶接反、热电偶连线有强干扰或者是仪器受到强干扰。可复位或停电检查。
Err2：仪器采集到了大的温度信号。可能没接热电偶或热电偶连线接触不良。
Err3：挥发份试验时，3min温度超差。或者罗加指数试验时，6min温度超差。可通过消音键消除报警。
Err4：说明有发较大的触发，而电流太小或没有，可能是马弗炉炉丝已断，连接不良、可控硅损坏开路。
Err5：说明单片机没有发出或发出很小的触发，而有了较大的电流，可能是可控硅损坏短路。