精密油液温度控制在高温液压源中的应用

THE APPLICATIoN oF PRECISE oⅡ TEM PERATURE CoNTRoL IN HIGHTEM PERATURE lIYDRAULIC oIL SoURCELU0 Sui-xin(Jinduicheng Molybdenum Co.，Ltd.，Huaxian 714102，Shaanxi，China)Abstract：A control device which uses intelligent instrument as the core was designed..The control device was usedto provide temperature--controlled hydraulic source for the external and the performance parameters of the hydraulicsystem was measured.The result shows that the high temperature hydraulic oil source has the characteristics of rea。

sonable design，stable operation，high reliability，small pressure fluctuations and noise.It plays a good role of anintelligent instrument and inverter in the high-temperature hydraulic oil source。

Key words：automatic temperature control；high temperature hydraulic oil source；PDI adjustment；air-cooled heatsink0 前 言高温油源用于为各种液压设备提供温度可控的液压源，并对液压系统的性能参数进行测量显示 ，从而验证设备在散热不利、持续工作情况下的品质。

高温液压源由液压系统、电气系统和结构 3部分组成 J。高温液压源性能优劣的关键在于能否有效地控制油液温度，使其达到(85±5)℃的高温试验要求及不大于 35℃常温试验要求 j。因此，油液温度控制是系统设计的重点及难点。根据相关技术调研 ，目前国内外 自动控制领域广泛应用位式控制、比例型控制及 PID调整 3种方式用于温度 的控制L3j。据高温液压源特点，在整个试验过程中试验设备需要做功，属于动态的控制过程。再加上系统压力调整范围大(1～21 MPa)∩以说在试验过程中散热器、加热器两个执行机构之间，哪-个起主导作用的特征并不明显。比如，试验设备低压、间歇运行时加热器对油液温度调节力度突出；试验设备高收稿日期：2012-10-22；修改稿返回日期：2012-11-01作者简介：罗随新(1977-)，男，机械工程师。

据调查 ，试验设备大多数高温试验项 目需要 l8.5MPa的系统压力，并且试验周期长，往复频率高，同时也存在低压、小频度试验项 目 J。因此，本系统设计加热采用位式带回差控制，散热采用 PID控制，且以散热为主来设计该系统。

1 油液温度控制方案及过程描述1.1 油液温度控制方案高温液压源油液温度控制单元以智能仪表、变频器为核心控制器件，利用变送器、智能仪表、中间继电器、实现系统压力、油箱温度、出口温度的采集、显示、逻辑判断、PID调节，进而实现油液温度的控制，如图1所示。

系统压力及油箱温度变送器将采集到的信号送入配套的智能仪表，智能仪表根据实际值与预设值的对比，发出位控信号，控制中间继电器动作，变频器程序段位控口接受到逻辑动作信号后，改变自身运行状态，进而驱动散热器风机以预设转速转动。

当油箱温度高于预设值时，变频器切换至模拟量控· 40· 中 国 钼 业 2013年4月统压力变送稠 l由箱温度变送散热器风机出口温度智能表执行继电器图1 油液温度控制单元制模式，此时散热器风机驱动频率由出口温度智能表 PID单元输出的模拟量进行控制。

1.2 油液温度控制单元组成油液温度控制单元由智能仪表、温度变送器、变频器、散热器、加热器、中间继电器、执行继电器组成。

(1)系统压力及油箱温度测试为厦门宇电501E型智能仪表并扩展位控拈及溃电拈；出口温度否测试为厦门宇电518P型智能仪表并扩展位控拈、溃电拈及 PID调节拈。

(2)温度采集选用 ptl00型温度变送器，安装于油箱侧部及散热器出口处。

(3)变频器选用艾默生 EV800系列0.3 kW 通用型变频器，用于调整散热器供电频率。

(4)加热器采用电热管式加热器，安装于油箱侧部，加热部分伸人油液内，通过对油箱内油液的直接加热使其升温。为避免油液局部加热带来的炭化效应，本系统共设 5只电热管，每只功率仅 500 w；为区分保温及试验预热，我们把5只电热管分为2组：1号散热器组由 3只电热管组成，其加热功率1.5 kW；2号散热器组由2只电热管组成，其加热功率 1.0 kW。

1.3 油液温度控制过程描述油液温度控制过程见图 2。高温液压源正常工作后，操作人员选择试验类型(常温试验或高温试验)。

高温液压油源运行 > 是是l号、2号加热器组工作互 !变频器切换至模拟量控制l号停止，2号加热器组工作否 -上 电磁水阀开启，水冷却变频器切换至位控 输 出50 Hz出El温度 <83试验停止是变频器切换至位控输 出1 5图2 高温液压源油液温度控制流程图否] -薹-第 37卷 第 2期 罗随新 ：精密油液温度控制在高温液压源中的应用 ·41·常温试验过程：电磁水阀开启，水冷却器工作。

变频器切换至位控模式并以50 Hz的驱动频率带动散热器工作。

高温试验过程：系统压力大于 15 MPa并且油箱温度已经超过70 c时，变频器切换至位控模式并以15 Hz的驱动频率带动散热器工作(实侧系统压力大于15 MPa时，油箱温度比出口温度高1O℃，油液达到热平衡时间较长，甚至在试验