発熱体の温度制御は、特に研究室や産業現場など、さまざまな用途において極めて重要です。これを実現するにはいくつかの方法があり、それぞれに利点があり、特定の要件に応じて適しています。
発熱体の温度を制御する実証済みの7つの方法
1.入力電圧の調整
発熱体全体の電圧は、トランスのタッピングを調整するか、オートトランスを使用するか、誘導レギュレータを使用して制御できます。この方法は経済的で、変圧器をオーブンや炉への供給電圧の降圧に使用する場合に理想的です。
2.発熱体の数を変える
運転中の発熱体の数を変えることにより、総入力電力または発熱量を調整することができる。ただし、この方法では、エレメントが表面積に均等に分布していないと、均一な加熱が得られない場合がある。
3.発熱体の接続を変える
発熱体は、スイッチを使用して、直列、並列、またはその両方の組み合わせのいずれかに接続されるように配置することができます。これは最も簡単で、最も一般的に使用される制御方法である。
4.オンオフスイッチまたはサーモスタットの使用
オン・オフスイッチまたはサーモスタットを使用して温度を制御することもできる。オーブンや加熱炉はある時間だけ電源に接続され、その後別の時間だけ電源が遮断される。全サイクル時間に対するオン時間の比率が温度を決定する。この方法は、直列インピーダンス方式よりも効率的である。
5.温度調節のためのさまざまな技術の利用
実験室炉の場合、使用できる技術は3つある：
- オン/オフスイッチ付きサーモスタット:設定温度を維持する。
- 比例制御:サーモスタットで温度を監視し、希望の温度に近づくにつれて加熱を徐々に弱め、過熱を防ぎます。
- PID制御:熱損失を考慮し、炉を設定温度に維持するのに必要なエネルギーを計算するプロセッサーベースの方式。一般的にこの方式が最もエネルギー効率が高い。
6.回路の直列インピーダンスの変化
回路と直列に接続されたインピーダンスを変化させ ることによって、オーブンまたはファーネスを横切る 電圧を制御することができる。しかし、この方法は制御抵抗に継続的に電力が浪費されるため経済的ではなく、主に小型炉で使用される。
7.抵抗の組み合わせの切り替え
オーブンや炉で使用される抵抗群の様々な組み合わせを切り替えることによっても温度制御が可能です。
これらの方法は、発熱体の温度を制御するためのさまざまなオプションを提供し、加熱システムの特定の要件に応じて柔軟性と効率性を実現します。
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