Просмотр полной версии : Что применить для уменьшения инерционности нагревателя
Fevralizm
16.07.2020, 10:12
Добрый день.
Подскажите, пожалуйста, по следующему вопросу.
Есть стакан из нержи на пару литров воды. Вокруг стакана керамический нагреватель на 2кВт.
Внутри стакана термопреобразователь, подключенный к ТРМ202.
Получилась очень инерционная система.
Была задача поддерживать в стакане 50С, с гистерезисом +-2-5С.
Но при отключении питания нагревателя на 52С - он по инерции догревает еще до 82С.
Если снизить уставку с 50С до 20-30С, то включение произойдет при низкой температуре.
В стакане организовано непрерывное перемешивание.
Что делать?
Уменьшать мощность нагревателя, применять регулятор мощности, менять на ПИД-регулирование и регулятор мощности?
Если что-то из этого подходит, то какое оборудование можно применить?
Может другие варианты можно применить?
Fevralizm
16.07.2020, 10:28
а что им программировать?
не совсем понял, как реализовать
ТРМ202.
Не совсем удачный выбор прибора. Нужен ПИД-регулятор, например ТРМ500. В качестве силового коммутатора - твердотельное реле.
Керамические ТЭНы тоже инерционные, миканитовые гораздо "быстрее". Но при работе на два литра воды через стенку особой разницы не будет, при условии именно ПИД-регулирования. Да, на ПР200 тоже можно насочинять, и даже предпочтительнее, если необходимо не простое поддержание температуры, а какая-нибудь хитромудреная логика нагрева.
Fevralizm
16.07.2020, 11:32
Не совсем удачный выбор прибора. Нужен ПИД-регулятор, например ТРМ500. В качестве силового коммутатора - твердотельное реле.
Керамические ТЭНы тоже инерционные, миканитовые гораздо "быстрее". Но при работе на два литра воды через стенку особой разницы не будет, при условии именно ПИД-регулирования. Да, на ПР200 тоже можно насочинять, и даже предпочтительнее, если необходимо не простое поддержание температуры, а какая-нибудь хитромудреная логика нагрева.
ПИД-регулятор поможет (дребезг,наверное будет)?
хитромудреного ничего не нужно, только простое поддержание
Fevralizm
16.07.2020, 11:34
реализовать что? Вы сперва остановитесь на каком либо варианте, а потом уже реализацию ищите и спрашивайте. Я бы пробовал гистерезис с линейной регрессией или ПИД с выходом на ШИМ
реализовать то, что написано в первом сообщении - поддержание 50С с таким нагревателем.
не обязательно резко высказываться - можете просто не отвечать!
дребезг,наверное будет
Дребезг чего? Стакан из нержавейки, он не дребезжит, он только гнется. Прибор+ТТР работают бесшумно. Точность поддержания зависит от точности настройки параметров ПИД и от частоты внешних возмущений нагреваемого объекта. В регуляторах обычно есть режим автонастройки, которого вполне достаточно для подавляющего числа случаев. Например у меня на производстве воздушная печка 40кВт держит температуру +-0.2*С при уставке 165*С.
Fevralizm
16.07.2020, 13:49
Дребезг чего? Стакан из нержавейки, он не дребезжит, он только гнется. Прибор+ТТР работают бесшумно. Точность поддержания зависит от точности настройки параметров ПИД и от частоты внешних возмущений нагреваемого объекта. В регуляторах обычно есть режим автонастройки, которого вполне достаточно для подавляющего числа случаев. Например у меня на производстве воздушная печка 40кВт держит температуру +-0.2*С при уставке 165*С.
я имел ввиду дребезг контактов реле прибора
Fevralizm
16.07.2020, 15:14
ясно, если использовать ТРМ500 + ТТР через 3-1 выход - о дребезге контактов можно забыть
дребезг контактов реле прибора
В деле малоинерционного нагрева механическое реле и ПИД не совместимы, т. к. период ШИМ обычно ставят 1-2 сек. То есть за это время реле срабатывает как минимум 1 раз. В таком режиме реле ухлопывается за пару месяцев (если повезет), а ТТР работают годами.
Fevralizm
17.07.2020, 08:36
В деле малоинерционного нагрева механическое реле и ПИД не совместимы, т. к. период ШИМ обычно ставят 1-2 сек. То есть за это время реле срабатывает как минимум 1 раз. В таком режиме реле ухлопывается за пару месяцев (если повезет), а ТТР работают годами.
спасибо), будем что-то пробовать...
Сергей0308
17.07.2020, 09:35
Уменьшите(ограничьте) мощность нагревателя раз в 100, если в качестве датчика термопара - замените на термосопротивление, надо ясно писать(я и о требуемой динамике, внешнем возмущении), а то как в сказке о царе Салтане: родила царица в ночь, не то сына, не то дочь!
Ты эт самое попробуй его, ну датчик в общем, одеть во что нибудь тёплое - валенки например😏
Информация для размышления:
Имеется в наличии старый зарубежный "METAL BLOCK CALIBRATOR" для термопреобразователей, в котором нагревателем и охладителем управляет измеритель-регулятор с ПИД и используется обдув металлического блока, в который вставляются "испытуемые". Обдув работает с постоянной производительностью, регулируется только мощность нагрева/охлаждения. Если я правильно понял, то обдув применяется как раз для снижение инерции.
Если я правильно понял, то обдув применяется как раз для снижение инерции.
Сомневаюсь, что это как-то повлияет на инерцию. Инерция зависит от разных факторов, например массы нагреваемого объекта, теплопроводности, количества массы объекта между нагревателем и датчиком, конструкция самого датчика и пр.
Скорее всего это служит для ускорения охлаждения блока, что бы ПИД-регулятор постоянно его "подогревал". Повышает точность удержания температуры, снижает зависимость от внешней среды.
Повышает точность удержания температуры
А за счет чего это достигается?
Алексей Геннадьевич
20.07.2020, 07:16
Добрый день.
Подскажите, пожалуйста, по следующему вопросу.
Есть стакан из нержи на пару литров воды. Вокруг стакана керамический нагреватель на 2кВт.
Внутри стакана термопреобразователь, подключенный к ТРМ202.
Получилась очень инерционная система.
Была задача поддерживать в стакане 50С, с гистерезисом +-2-5С.
Но при отключении питания нагревателя на 52С - он по инерции догревает еще до 82С.
Если снизить уставку с 50С до 20-30С, то включение произойдет при низкой температуре.
В стакане организовано непрерывное перемешивание.
Что делать?
Уменьшать мощность нагревателя, применять регулятор мощности, менять на ПИД-регулирование и регулятор мощности?
Если что-то из этого подходит, то какое оборудование можно применить?
Может другие варианты можно применить?
Инерционность системы уменьшают в случае циклических процессов. Например: литьё в форму.
В вашем случае не вижу смысла уменьшать тепловую инерцию.
Вопросы:
Система вновь спроектированная или модернизация старой?
Как установлен нагреватель?
Как установлен датчик температуры?
Желательно фото.
От монтажа и исполнения системы нагреватель -> теплопроводящий элемент -> нагреваемое тело -> датчик температуры
Зависит многое, и в первую очередь локальные перегревы.
Совет навскидку: примените ПИД + ТТР.
А за счет чего это достигается?
В случае перегрева при отсутствии внешнего охлаждения, естественное охлаждение может быть очень долгим.
---
Совет навскидку: примените ПИД + ТТР.
Ну как бы это уже стандарт де-факто. А ON-OFF + контактор уже практически анахронизм.
Алексей Геннадьевич
20.07.2020, 08:31
В случае перегрева при отсутствии внешнего охлаждения, естественное охлаждение может быть очень долгим.
---
Не может, а будет.
Ну как бы это уже стандарт де-факто. А ON-OFF + контактор уже практически анахронизм.
Несогласен.
Всему своё место.
Ставить ПИД с ТТР для нагрева бака жидкости с допусками по температуре +-5градусов и большим временем на нагревание ( Изменение температуры на 1 градус за 1 минуту и более) не вижу смысла.
Как пример - бак с моющим раствором на несколько кубов и в нём ТЭНы суммарной мощностью 60-100квт. Принудительное перемешивание насосом.
Позиционный регулятор и пускатель в таком случае считаю оптимальным решением.
Алексей Геннадьевич
20.07.2020, 14:15
кто то вообще читает о чем тема, стакан воды на пару литров не стоит того чтоб к нему был такой обвес, который тут на предлагали уже
Без конкретных данных от автора темы, о которых писал в посте https://owen.ru/forum/showthread.php?t=33449&page=2&p=336538&viewfull=1#post336538
можно только сферических коней по вакууму гонять.
Неправильный выбор места для датчика температуры приводит к тому, что никакой регулятор обуздать полученную дурмашину не сможет.
Ждём инфу от автора. Без неё дальнейший разговор - просто срач на N страниц...
Информация для размышления:
Имеется в наличии старый зарубежный "METAL BLOCK CALIBRATOR" для термопреобразователей, в котором нагревателем и охладителем управляет измеритель-регулятор с ПИД и используется обдув металлического блока, в который вставляются "испытуемые". Обдув работает с постоянной производительностью, регулируется только мощность нагрева/охлаждения. Если я правильно понял, то обдув применяется как раз для снижение инерции.
Имеется опыт общения с подобными вещами, постоянный обдув служит для выравнивания температуры, чтобы не было в зоне испытаний локальных нагревов, судя по названию это термостат для калибровки термодатчиков, конструкция выполнена таким образом что бы обеспечить равномерный нагрев всех испытываемых датчиков с равной динамикой (при условии соблюдения правильного распределения в объеме камеры) также обдув позволяет снизить инерционность нагревательного элемента.
Fevralizm
21.07.2020, 10:58
5024850249
зеленая - Термопара ДТПК124-00.32/5 (-40..400С)
желтый - Хомутовый (кольцевой) нагреватель с керамической изоляцией
Fevralizm
21.07.2020, 11:01
Инерционность системы уменьшают в случае циклических процессов. Например: литьё в форму.
В вашем случае не вижу смысла уменьшать тепловую инерцию.
Вопросы:
Система вновь спроектированная или модернизация старой?
Как установлен нагреватель?
Как установлен датчик температуры?
Желательно фото.
От монтажа и исполнения системы нагреватель -> теплопроводящий элемент -> нагреваемое тело -> датчик температуры
Зависит многое, и в первую очередь локальные перегревы.
Совет навскидку: примените ПИД + ТТР.
1. система новая
2. нагреватель хомутом опоясывает стакан с раствором
3. датчик температуры установлен в дно стакана - максимально возможно к центру
Сергей0308
21.07.2020, 12:48
Добрый день.
Подскажите, пожалуйста, по следующему вопросу.
Есть стакан из нержи на пару литров воды. Вокруг стакана керамический нагреватель на 2кВт.
Внутри стакана термопреобразователь, подключенный к ТРМ202.
Получилась очень инерционная система.
Была задача поддерживать в стакане 50С, с гистерезисом +-2-5С.
Но при отключении питания нагревателя на 52С - он по инерции догревает еще до 82С.
Если снизить уставку с 50С до 20-30С, то включение произойдет при низкой температуре.
В стакане организовано непрерывное перемешивание.
Что делать?
Уменьшать мощность нагревателя, применять регулятор мощности, менять на ПИД-регулирование и регулятор мощности?
Если что-то из этого подходит, то какое оборудование можно применить?
Может другие варианты можно применить?
Я бы предпочёл сделать, как уже ранее предлагали, на ПР200(5-ой модификации, с транзисторными выходами) + дискретное ТТР с напряжением включения 3-32В(https://owen.ru/product/hd_xx44zd3_i_hd_xx44za2) + радиатор для ТТР + ТС(темопару заменил бы на термосопротивление), термосопротивление с нормирующим преобразователем, встроенным в датчик или отдельно, всё!
Eugene.A
21.07.2020, 12:56
Уменьшить инерционность нагревателя невозможно. Можно только применить нагрев на другом принципе. Например, индукционный. Меньшей инерционностью будет обладать ТЭН, как в чайнике. Но и с ним обычный термостат будет давать выбег температуры. ПИД регулятор при тщательной настройке даст нужный результат, но надо быть готовым к тому, что время достижения уставки существенно увеличится.
надо быть готовым к тому, что время достижения уставки существенно увеличится.
Есть регуляторы с функцией быстрого выхода на уставку. Если это критично.
Fevralizm
Миакнитовые нагреватели гораздо менее инерционны. Однако объем в данной задаче небольшой, думаю вполне будет достаточно обычного ПИД (приборного как в ТРМ, или программного как в ПР200).
Fevralizm
21.07.2020, 14:50
Есть регуляторы с функцией быстрого выхода на уставку. Если это критично.
Fevralizm
Миакнитовые нагреватели гораздо менее инерционны. Однако объем в данной задаче небольшой, думаю вполне будет достаточно обычного ПИД (приборного как в ТРМ, или программного как в ПР200).
на следующем образце - буду пробовать как писали выше, в частности Сергей0308. + нагреватель другого типа или меньшей мощности
а с этим первым, опытным - так как это первый блин комом, поставлю регулятор мощности (китай - сгорит - так сгорит, коммутация очень редкая по реле)
ПИД это не понацея, а большее моз.. во, только что график красивый 😊
Не, конечно замедленная съемка из этого получится, смиотря для чего это нужно. Я так думаю вы же не супер точность температурного режима преследуете при ускорениях.
Fevralizm
21.07.2020, 15:45
ПИД это не понацея, а большее моз.. во, только что график красивый ��
Не, конечно замедленная съемка из этого получится, смиотря для чего это нужно. Я так думаю вы же не супер точность температурного режима преследуете при ускорениях.
не супер точность, конечно
время разогрева - не важно (ну только если не 5 часов и более)
важно чтобы держало 50С+-2С, и все
Fevralizm
21.07.2020, 15:49
просто изначально раствор должен был кипеть - поэтому и получился нагреватель 2кВт
а потом кипение стало - недопустимым и нагреватель стал избыточным
вполне бы хватило 0,5-0,3кВт
важно чтобы держало 50С+-2С, и все
Любой самый дешевый ПИД-регулятор с автонастройкой и с ТТР в качестве силового ключа даст вам точность +-0.2*С в самом худшем случае.
Алексей Геннадьевич
22.07.2020, 07:56
1. система новая
2. нагреватель хомутом опоясывает стакан с раствором
3. датчик температуры установлен в дно стакана - максимально возможно к центру
Теперь понятно, откуда у вас такой разбег температур.
Если не менять конструктив, то:
в настройках ПИДа ограничить максимальную мощность на уровне 20-40% и сделать время ШИМ 1-5сек. (в вашем случае увеличение периода ШИМ приведёт к "разбалтыванию" системы.)
Применить ТТР. (с таким периодом ШИМ пускателя/реле надолго не хватит.)
А в дальнейшем:
Уменьшить мощность нагревателя ~500-800 вт.
Переместить место установки термодатчика ближе к нагревателю.
(в качестве термодатчика применить термосопротивление- на температурах менее +100 градусов они работают точнее термопар.)
Переработать конструкцию перемешивающего устройства. Чтобы оно именно перемешивало, а не бултыхало.
Fevralizm
22.07.2020, 15:26
Теперь понятно, откуда у вас такой разбег температур.
Если не менять конструктив, то:
в настройках ПИДа ограничить максимальную мощность на уровне 20-40% и сделать время ШИМ 1-5сек. (в вашем случае увеличение периода ШИМ приведёт к "разбалтыванию" системы.)
Применить ТТР. (с таким периодом ШИМ пускателя/реле надолго не хватит.)
А в дальнейшем:
Уменьшить мощность нагревателя ~500-800 вт.
Переместить место установки термодатчика ближе к нагревателю.
(в качестве термодатчика применить термосопротивление- на температурах менее +100 градусов они работают точнее термопар.)
Переработать конструкцию перемешивающего устройства. Чтобы оно именно перемешивало, а не бултыхало.
перемешивает, на удивление, не плохо - "бультыхания" не наблюдается
Алексей Геннадьевич
23.07.2020, 07:24
перемешивает, на удивление, не плохо - "бультыхания" не наблюдается
Но при отключении питания нагревателя на 52С - он по инерции догревает еще до 82С.
Где же тогда энергия для нагрева на целых 30 градусов 2кг воды прячется?! Судя по вашему эскизу, толщина стенок "стакана" - пара миллиметров. Хомутовые нагреватели тоже большой массой не обладают...:confused:
50293
Хомутовые нагреватели тоже большой массой не обладают
Хомутовые керамические таки обладают. Сантиметр керамики как-никак. Спираль греет керамику, прогревается она медленно, разница температуры между поверхностью контакта со спиралью и контакта со стаканом весьма внушительна. Спираль включена до тех пор, пока термоконтроллер не поймет что уже хватит, выключает спираль, а запасенная керамическими "бусами" теплота продолжает разогрев стакана. Это при действующей схеме простого Он-Офф регулятора.
Можно долго ломать копья по данному поводу, но бессмысленно. В данной системе ПИД-регулятор просто необходим.
Алексей Геннадьевич
23.07.2020, 14:28
Хомутовые керамические таки обладают. Сантиметр керамики как-никак. Спираль греет керамику, прогревается она медленно, разница температуры между поверхностью контакта со спиралью и контакта со стаканом весьма внушительна.
Мне попадались слюдяные. В них массы практически нет.
В данной системе ПИД-регулятор просто необходим.
Это принято единогласно всеми отметившимися в теме.
Powered by vBulletin® Version 4.2.3 Copyright © 2026 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot