摘要:为了改进电热鼓风干燥箱温度的测控能力，杜绝加工产品因热处理设备跑
温或人为不良行为而造成产品成批报废事故的发生，本文分别从温度的测量和控
制两个层而对技术改造方法进行了分析研究。
关键字:跑温 测量精度 控制精度 控制方式 温度波动量 报警装置 。
概述:众所周知，热处理加工工艺过程是所有加工过程中较难控制的一个环节，
热加工后的产品质量，很难从产品的技术指标而全面掌控，因此在IS09001质量
管理体系中，被视为“特殊过程”加以严格管理。而影响热加工产品质量的因素
主要是温度的测量和控制问题，其中温度测量的精度，可通过改进测量方法，更
换高精度测量仪表来实现，而技术改造难度较大的主要是温度控制的准确性和温
度值的稳定性。因此本文重点讨论电加热设备中鼓风干燥箱的各种控制方式，以
求用最小的资金投入，获得最大的实际利益。
1电热鼓风干燥箱温度测控技术研究目的
在于探讨如何解决电热鼓风干燥箱在烘烤产品是，一旦出现质量事故，事故
原因及事故发生时间无法确定，责任不易落实的难题，以及杜绝热处理过程的一
些不良行为，通过电热鼓风干燥箱测控技术的研究，找出提高电热鼓风干燥箱的
温度测量精度和温度控制精度的一种即 简便又廉价的方法，并能减少温度波动量，
提高温度的稳定性，更有效，更直观地增加电热鼓风干燥箱过程的质量控制和质
量管理。提高温度测量能力指数，使我公司的温度测控能力，致力于全国领先行
列，为航空产品的质量保驾护航。
2我公司电热鼓风干燥箱温度测控方面存在的问题
2.1 目前我公司电热鼓风干燥箱，配置温度记录仪不多，好多都是水银温度计及
拉杆式控温仪，因此产品的烘烤时间及烘烤温度很难掌控，工人凭诚实和责任感，
用手工记录，记录多少是多少，产品的烘烤质量很难得到保证，产品一旦出现问
题，很难查找原因，更无法落实责任者，因此长期以来一直是件 令管理者非常头
痛的事。
2.2 电热鼓风干燥箱用于测温的玻璃液体温度计，玻璃极易损坏。工人干活时稍
有不慎，便会碰撞水银温度计的玻璃感温泡，洒落的水银在高温下加速挥发，污
染了环境对工人的身体健康造成很大伤害，给工作带来很多不便。另一方面温度
计插入深度不够，测出的温度就会低于实际温度，相反，若温度计的插入深度过
深，测出的温度就会高于实际温度，而每一只温度计要求插入深度也各不相同，
即便是同一厂家的温度计，其应插入的深度也各不相同。因温度此给测量带来了一
定的难度， 使产品质量存在一定的隐患。
2.3电热鼓风干燥箱上的控温装置为拉杆式的，定温用的旋钮，也只有3~4个调
加热功率的挡位，无具体温度点的定位显示，因此，这种控温方式只能称之为手
动调节方式，给操作者带来很大不便，且控温的可靠性很差，跑温事故频频发生。
3改造的几种技术方案
3.1 温度测量部分:数字技术的成熟发展，为温度测量打开了方便之门，数字式
温度仪表因其精度高，稳定性好，使用寿命长且温度值直观易辨认，而且价格便宜是取代温度计，动圈指示调节仪表等老式仪表的新型仪表，选用有电脑芯片的
无纸记录仪，与电脑打印机连接，即可方便打印，存储原始记录。因此将数字仪
表，特别是无纸记录仪应用于电热鼓风干燥箱即可提高测量的准确性(精度从
1.0级提高到0.2级)可靠性，又可以直观显示温度值，自动记录烘烤的时间，
便于监督管理，加强质量控制。
3.2 温度控制方式多种多样
3.2.1位式调节方式:这是我公司使用最广泛的一种控温方式，当电热鼓风干燥
箱以全功率加热至设定温度点时，继电器断开，加热功率为零，温度上冲到一定
高度后，开始自动回落到设定温度以下，继电器立即吸合，加热功率瞬间由零升
至全功率继电器吸合后，温度在热惯性作用下继续下降一段后才会回升。继电器
如此反复吸合，释放，使温度值以正玄波的形式稳定在设定值附近，上下波动着，
其波动量与加热功率，保温保温材料，加热区域的大小有关，这种温度控制方式
的特点是:结构简单，维修方便，但是噪音大，波动量大。
3.2.2时间比例调节方式:这种调节方式是在温度设定点上下范围内，预先设定
一个比例控制带宽度， 当温度上升到设定点附近时，继电器开始动作，其通.断
占空比，随着实际温度与设定点的偏离程度而自动改变。温度达到设定点时，
保温功率为50%，即通断比例为1:1,超过设定点后，通断占空比与前者相反，断
的时间将大于通的时间。这种温度方式减少了冲温量，降低了温度波动量，其执
行元件与位式相同。因此该控制方式的特点与位式基本相同，除控温仪表外，同
样具有结构简单，维修方便，温度波动量有所改善，缺点是噪音大。
3.2.3 PID比例积分微分调节方式:这是目前被用于高精度控制设备上的一种较为
理想的控温方式。PID 参数有手动调节和自整定两种形式，控温方式又分连续调
节两种，其中最简单实用的是PID参数自整定的断续调节方式，因其参数自动整
定，使其控制器随意地用于任何温度点的任何一个设备，都能使温度波动量减少
到最低程度。而断续调节，给技术改造及维护带来很多好处，其控温精度足以满
足生产需要，其执行元件，可采用固态继电器或可控硅，其特点是:无噪音，温
度波动量小，虽然执行元件及仪表的内部结构较前者复杂，但整体维修简便。
3.2.4可编程调节方式:这种控温方式可以预先编好第一个温度 点的温度值，保
温时间，第二个温度点的温度值，保温时间及升降的预期时间等，同时还可以自
动设定PID的参数，以减少温度的波动量。
4各种方案的选择建议
以上谈到的五种控制方式，温度波动量依次减少，而技术改造的费用依次增
大，因此本着以最小的资金投入来获得最大的实用效果为本，建议电热鼓风干燥
箱采用位式调节或时间比例调节方式，个别对温度参数要求较高的电热鼓风干燥
箱，采用PID调节方式。
5结束语
对加热设备较集中的单位，可采用集中控制技术，将温度传感器热电偶/热
电阻的电压/电阻信号通过变送器转换成4 20毫安的标准信号，传送给控制室，
再有目前较先进的DCS或PLC控制系统的CPU配用，前面谈到的五种控制方式，
进行自动控制。这种集中控制技术，有利于操作者更全面，准确.及时地掌控众多
加热设备的运行状况，免去操作者在众多加热设备间往返穿梭操作之苦，改善操
作者的劳动强度和工作环境，实现文明生产，加强公司未来电加热设备温度测控
技术的更新改造，标志着公司科技进步，必将带来多方面的效益，使我公司的热
加工过程走向国内领先行列。
参考文献
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【S】北京。中国质检出版社
[2]全国温度计量技术委员会: GB/T5170.2 -2017 《环境试验设备检定方法温度
试验设备) [S]北京中国质检出版社
[3] 全国温度计量技术委员会: JJF1101 -2019 (环境试验设备温度得度参数校
准规范) [S]北京中国质检出版社