[发明专利]水箱的高精度控温方法

说明书

本发明涉及一种水箱的高精度控温方法，包括水箱，冷水机组，以及相互连接的出水管、出水阀、回水管和回水阀，所述的冷水机组包括变频器和变频压缩机，所述的变频器的工作频率为f，还包括进行集中控制的控制器，以及安装在所述的出水管内的出水温度传感器，所述的出水温度传感器测量的数据为出水温度t₁，所述的水箱的目标温度为T，允许的误差为±δ，所述的控制器内部设置温度控制算法，所述的温度控制算法设置5个步骤循环执行，采用二分法原则，逐次逼近目标工况的方法，具有控制稳定性好，温度控制精度高的优点。

技术领域

本发明涉及水箱的高精度水温控制方法。

背景技术

在工业领域，一些重要设备在工作过程中发热量大，为了不损坏其中的高温部件需要用特定水冷系统进行冷却。在一些特殊的应用场合，对水温的稳定性要求很高，比如进行蓝宝石晶体生长的长晶炉。传统的控制温度方式是采用PID算法，以当前水温跟目标水温的差值作为控制依据，进行水温调节，这种方法具有响应速度快、静差小以及算法成熟的优点。但是，对于水系统而言，水的热熔量大，并且对于水箱，具有严重的滞后性，导致水温的变化速度很慢，而PID算法调节速度快，导致经常调节过量，到水温来回波动。

发明内容

本发明的目的是为了解决水箱的高精度水温控制问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

水箱的高精度控温方法，包括水箱，所述的水箱的出水口通过出水管连接冷水机组，所述的出水管上设置进行开关控制的出水阀，所述的冷水机组通过回水管连接所述的水箱的回水口，所述的回水管上设置进行开关控制的回水阀，所述的冷水机组包括变频器和变频压缩机，所述的变频器的工作频率为f，其工作范围为(f_min，f_max)，还包括进行集中控制的控制器，以及安装在所述的出水管内的出水温度传感器，所述的出水温度传感器测量的数据为出水温度t₁，所述的水箱的目标温度为T，允许的误差为±δ，所述的出水温度传感器和变频器与所述的控制器连接，所述的控制器内部设置温度控制算法，所述的温度控制算法包括以下步骤：

S1：当前出水温度t₁，所述的变频器的工作频率f；随着温度的变化，如果出水温度t₁＜T-δ，n＝1，α＝(f-f_min)，关闭所述的变频器，进入步骤S2；如果出水温度 t₁＞T+δ，n＝1，α＝(f_max-f)，进入步骤S3；

S2：当出水温度t₁＞T+δ，将当前变频器的工作频率f的值赋予f_k-1，如果α/2ⁿ＞1，频率值f_k＝f_k-1-α/2ⁿ，如果α/2ⁿ＜1，频率值f_k＝f_k-1-1；启动所述的变频器，设置工作频率f＝f_k；返回步骤S4；

S3：将当前变频器的工作频率f的值赋予f_k-1，如果α/2ⁿ＞1，频率值f_k＝f_k-1+α/2ⁿ，如果α/2ⁿ＜1，频率值f_k＝f_k-1+1；设置工作频率f＝f_k；返回步骤S4；

S4：如果出水温度t₁＜T-δ，n＝n+1，关闭所述的变频器，进入步骤S2；如果出水温度t₁＞T+2δ，设置工作频率f＝f_max，进入步骤S5；

S5：当出水温度t₁＜T-δ，n＝n+1，关闭所述的变频器，进入步骤S3。