Что применить для уменьшения инерционности нагревателя

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?

а что им программировать?

не совсем понял, как реализовать

Цитата:

---

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.

Цитата:

---

Сообщение от Sulfur

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

Цитата:

---

Сообщение от capzap

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!

Цитата:

---

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.

Цитата:

---

Сообщение от Sulfur

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

ясно, если использовать ТРМ500 + ТТР через 3-1 выход - о дребезге контактов можно забыть

Цитата:

---

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.

Цитата:

---

Сообщение от Sulfur

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...

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.

Цитата:

---

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.

Цитата:

---

Сообщение от Sulfur

Повышает точность удержания температуры

---

А за счет чего это достигается?

Цитата:

---

Сообщение от Fevralizm

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.

Цитата:

---

А за счет чего это достигается?

---

В случае перегрева при отсутствии внешнего охлаждения, естественное охлаждение может быть очень долгим.
---

Цитата:

---

Совет навскидку: примените ПИД + ТТР.

---

Ну как бы это уже стандарт де-факто. А ON-OFF + контактор уже практически анахронизм.

Цитата:

---

Сообщение от Sulfur

В случае перегрева при отсутствии внешнего охлаждения, естественное охлаждение может быть очень долгим.
---

---

Не может, а будет.

Цитата:

---

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.

Цитата:

---

Сообщение от capzap

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...l=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...

Цитата:

---

Сообщение от Spawn

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.

Вложение 50248Вложение 50249

зеленая - Термопара ДТПК124-00.32/5 (-40..400С)
желтый - Хомутовый (кольцевой) нагреватель с керамической изоляцией

Цитата:

---

Сообщение от Алексей Геннадьевич

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

Цитата:

---

Сообщение от Fevralizm

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!

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.

Цитата:

---

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).

Цитата:

---

Сообщение от Sulfur

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.

Цитата:

---

Сообщение от Мыкола

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

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

Цитата:

---

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.

Цитата:

---

Сообщение от Fevralizm

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.

Цитата:

---

Сообщение от Алексей Геннадьевич

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

Цитата:

---

Сообщение от Fevralizm

перемешивает, на удивление, не плохо - "бультыхания" не наблюдается

---

Цитата:

---

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:

Вложение 50293

Цитата:

---

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.

Цитата:

---

Сообщение от Sulfur

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.

Цитата:

---

В данной системе ПИД-регулятор просто необходим.

---

Это принято единогласно всеми отметившимися в теме.