利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022101102793
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:包括空气开关,空气开关的进线端接进线的A、B、C三相,空气开关的出线端分成两部分,一部分接接触器A,另一部分接接触器B,接接触器A和接触器B经过继电器连接控制器;

继电器的输出端连接变频器A的输入端和变频器B的输入端,变频器A的输出端连接液化输送管道系统;变频器B输出端连接工业熔炉温控对象,控制器同时连接液化输送管道系统、工业熔炉温控对象及工业噪声产生对象。

2.根据权利要求1所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:所述工业噪声产生对象包括频率晶振,基础频率晶振产生一个频率为fb的基频信号,将基频信号送入分频器中,分频器通过拨码开关连接加法器。

3.根据权利要求2所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:所述基频信号再分频器中经过二分频、四分频、八分频……N分频得到多个分频信号。

4.根据权利要求1所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:所述液化输送管道系统包括抽水水箱,抽水水箱内设有水泵,水泵后方连接有n个输送模块,相邻两个输送模块之间通过盘折管道连接。

5.根据权利要求4所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:每个所述输送模块包括液化输送管道,液化能源输送管道的中部连接有阀门,在阀门的下方设有压力传感器,压力传感器的下方设有一个带有液位标志的观测水箱,观测水箱的底部连通排水管道。

6.根据权利要求5所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:对于所述液化能源输送管道来说,需将实际的管径进行缩小,当实际管道的管径R实在

700mm~1400mm时,通过公式(1)计算缩小后的管径r。

7.根据权利要求1所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:所述工业熔炉温控对象包括两部分,分别为感应加热熔炉和坩埚加热组件;

感应加热熔炉包括熔炼池,熔炼池的外壁为熔池耐火内衬,熔炼池的最外层为熔炼钢炉,加热目标材料设置在熔炼池内,感应加热线圈缠绕在熔池耐火内衬上;感应加热线圈包括感应加热线圈外圈和感应加热线圈内圈,感应加热线圈内圈为中空结构,感应加热线圈内圈注水;

所述坩埚加热组件包括阻热绝缘板,阻热绝缘板上方设有坩埚,坩埚通过通电导线进行直流电加热,目标材料内置于坩埚内。

8.根据权利要求7所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:所述目标材料为铜柱或者铝柱。

9.根据权利要求8所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:所述熔炼池的高度为h,在熔炼池的高度h的部分中有70%是线圈缠绕的部分,即有效的加热部分,所以可以通过 进行计算,其中hc为目标材料的高度;

熔炼池的半径rjr通过公式(2)确定:

其中,tk为学生做一次实验的的最长时间,ρ为铜柱或者铝柱的电阻率,μ为铜柱或者铝柱的磁导率。

10.根据权利要求8所述的可模拟工业被控对象的实验教学装置,其特征在于:所述感应加热线圈外圈的直径为r外、感应加热线圈内圈的直径为r内,r外通过公式(3)进行设计。

其中Ig为感应加热线圈的电流;

用如下关系确定内径r内,内径与外径的关系为r内=0.85r外;

线圈的闸数NZ通过(4)进行确定。