[发明专利]一种感应加热的虚拟温度采样控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于控制技术领域，具体地说，涉及一种感应加热的虚拟温度采样控制装置及方法。

背景技术

绿色高效的新时期工业生产理念的推广，使感应加热以其独特的优点广泛应用在金属表面的热处理、焊接、以及金属热加工等很多领域。在感应加热的工作过程中，电磁场与温度场的耦合，使工件的温度采集和处理变得异常复杂，温度的变化将影响逆变器设备开关器件的零电流和零电压的最佳状态，甚至损坏设备。

现有技术中有多种的温度采集系统，但这些系统大多数需要繁琐的按温度场设置的模拟数据采集点，还要经过高成本的数据处理器取得温度反馈信号等，这些系统所采集的温度信号的抗干扰能力交差，影响加工的产品质量和设备的可靠运行。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种抗干扰能力强、提高产品加工质量的设备和方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种虚拟温度采样系统，该系统包括感应加热逆变器、数据采集部、数据处理控制部，其中：

感应加热逆变器具有功率开关管，该功率开关管生成方波信号；

数据采集部件采集上述方波信号；

数据处理控制部件，对上述数据采集部件采集的方波信号的占空比进行分析，并将分析结果转换为模拟信号，并将该模拟信号与温度阈值进行比较，确定所述差值，将差值放大、PID整定，将PID整定结果反馈给所述感应加热逆变器。

进一步，该系统还具有显示器，用于显示数据处理控制部件的分析结果。

进一步，数据处理控制部件包括，分析单元、数模转换器、比较电路、放大电路、PID整定电路、传输接口。

进一步，该系统还具有输入设备，用于输入温度阈值。

为了通过上述系统来实现对温度的精确控制，本发明还提供一种对加工工件的温度进行控制的方法，其中：

所述感应加热逆变器的功率开关管根据测量的温度产生方波信号；

虚拟温度采集部件通过信号线获取该方波信号，并将该方波信号发送给数据处理控制部；

数据处理控制部件接收到上述方波信号后，对上述方波信号的占空比进行分析，并将分析结果转换为模拟信号，并将该模拟信号与预设的温度阈值进行比较，确定差值，将差值放大、PID整定，将PID整定结果发送给感应加热逆变器；

感应加热逆变器接收到上述PID整定结果后，根据该PID整定结果调整加热温度。

与现有技术相比，本发明的感应加热的虚拟温度采样控制装置及方法更有利于提高温度数据采样的精确度和稳定性，具有较强的抗干扰能力，采集设备可按照实际情况需求进行灵活配置，具有稳定的高精度并方便的配置在不同类型和规格的感应加热设备中。本发明符合原设计标准，具有高准确性、稳定性、便利性配置的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的示例性实施例。

图1为本发明的虚拟温度采样系统结构框图。

图2为本发明的温度控制方法的流程简图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够了解本发明的技术方案，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

请参考图1、2，本文结合附图1的虚拟温度采样系统结构框图和附图2的温度控制方法的流程图对本发明的实施例进行详细介绍。

本发明的虚拟温度采样系统主要由感应加热逆变器、数据采集部件、数据处理控制部件组成。

感应加热逆变器含有加热线圈和功率开关管。其中功率开关管基于热量产生一定的方波，该方波信号通过信号线进入到数据采集部，数据采集部件将该方波信号发送给数据处理控制部。该数据处理控制部中的处理装置(例如可以选用数字信号处理器DSP)对接收的方波信号进行过零检测得到准确的方波信号。

数据处理控制部中的模数转换器DAC将准确的方波信号转换为模拟信号。优选的转换方式，可以通过下表进行对应的转换方式，但本发明并不限于该表格的对应关系：

表1占空比与模拟信号幅值对应关系表