温控范文10篇

温控范文篇1

关键字处理器；动态功耗；温度监控

1引言

随着CPU集成度和运行速度的不断提高，其功耗也越来越大，导致CPU的运行温度越来越高，并成为CPU技术发展的瓶颈。CPU的温升不仅影响CPU技术的进一步快速发展，而且直接影响CPU的稳定性和使用寿命。如何抑制CPU的温升和迅速降低CPU的温度成为CPU设计和使用的一个重点。

CPU设计者主要从体系结构设计、集成电路半导体材料选择、CPU内功能电路布局、CPU几何尺寸等方面把握CPU的理论功耗和表面散热途径。CPU在完成设计并成为产品以后，在使用的过程中，它的实际功耗和散热效率会因不同的使用环境而有所不同。CPU的使用环境包括周围温度、气压、通风、供电电压、时钟频率、散热措施、负荷特点等。本文重点讨论各种温控技术，并且给出解决降温的各种措施。

2影响CPU温升的因素

CPU的温升取决于两大方面，一个方面是CPU工作不断产生的热量累积；另一个方面是对CPU产生的热量的导散。热量增加和散热不畅都会导致CPU的温度上升，并造成对CPU的损伤。

CPU的热量来源于它的功耗，根据CPU功耗与供电电压和工作频率的关系可以看到供电电压和工作频率是影响CPU温升的两个重要因素。

CMOS电路CPU的动态功耗为P=CV2f，其中C表示电路负载大小，V表示供电电压，f为工作频率。可见工作频率f与芯片的动态功耗成线性正比例关系，供电电压V的平方与芯片的动态功耗成线性正比例关系，对于一颗CPU来说，电压越高，时钟频率越快，则功率消耗越大。因此，在能够满足功能正常的前提下，尽可能选择低电压工作的CPU能够在总体功耗方面得到较好的效果。对于已经选定的CPU来讲，降低供电电压和工作频率，也是一条节省功率的可行之路。

3CPU的温控技术[1][4][5]

3.1外部温度监控技术

对CPU温度监控通过“外部监测”措施—即通过主板CPU插座下面的热敏电阻来监测CPU工作时的温度。CPU插座内采用立式或贴片式的热敏电阻。整个监测过程全部是由主板来负责，热敏电阻直接将所监测到的数据传给主板上的温控电路，如果监测到CPU的工作温度超过在BIOS中的预设值时就会自动断电关机或报警。采用此种方式的优点是体积小、价格低，使用方便，不过在监控处理器温度时明显存在缺陷，比如用此类监测方式得到的温度往往是CPU底面的温度，而不是内核温度，温度读数是由监控芯片根据温敏电阻的阻值变化计算得出，而且此类接触式测试受外部环境影响较大。如果热敏电阻与微处理器接触不够紧密，微处理器的热量不能有效地传送到，所测量温度会有很大误差。有些主板上采用SMD贴片热敏电阻去测量微处理器温度，其测量误差比直立式热敏电阻误差更大，因为这种贴片元件很难紧密接触到微处理器。故此类CPU温控结果误差性极大、反应不灵敏，所得结果仅仅只供参考。这就带来了一个十分严重的问题∶表面温度不能及时反映微处理器核心温度变化，从而形成一个时间滞后的问题。因为核心温度变化之后要经过一段时间才能传送到微处理器表面。相比之下，表面温度反应十分迟钝，其升温速度远不及核心温度，当核心温度发生急剧变化时，表面温度只有“小幅上扬”。Pentium4和AthlonXP等最新的微处理器，其核心温度变化速度达30～50℃/s，核心温度的变化速度越快，测量温度的延迟误差也越大。在这种背景之下，如果再以表面温度作为控制目标，保护电路尚未做出反应，微处理器可能早已烧坏。因此曾提出“TemperatureOffsetCorrection”(温度偏差修正)的CPU内核心温度监测温度修正方案来纠正此种CPU温控所带来的偏差。所谓“温度偏差修正”就是指当系统采用外部测量法时，必须在测量结果的基础上增加一个温度偏差值：即BIOS中显示的温度值=实际测试值+温度偏差值。这个偏差值由主板热敏电阻、临界温度等因素来决定，当系统设定以后它就是一个常量(通过刷新BIOS可以改变这个值)。这些措施在一定程度上可以减小误差值。但是，问题仍不能得到根本性解决，比如对于突发事件(如风扇脱落)所带来的温度急剧提升完全不能及时做出反应。为此我们考虑采用内部温控技术。

3.2内部温控技术

针对外部温度监控技术的不足，CPU厂商在CPU内核里面加入了一个专门用于监测CPU温度的热敏二极管，将CPU温度来引了“内部温控”时代。在这里整个处理器温度监控系统可分为外部控制型和内部控制型两种基本结构。外部控制型监控系统，其实就是主板的温度监控电路，它有三种基本存在形式∶一种是采用独立的控制芯片，，这些芯片除了处理温度信号，同时还能处理电压和转速信号；第二种形式是在BIOS芯片中集成了温度控制功能；第三种形式是南桥芯片中集成温度控制功能，目前新一代南桥芯片都有温度监控功能。而内部控制型监控系统则是指CPU内核心中整合的热敏二极管，这个热敏二极管的正负两极作为CPU两个针脚直接来通过主板CPU插座和主板的温度监控电路相连。在整个监控过程中，当CPU工作时，热敏二极管就将感应到的数据变化传输给主板的温控电路，由主板的一个特定逻辑运算电路通过所接收到的数据计算出CPU的内核温度，如果计算出来的温度高于预设温度警戒线时，系统就会自动在瞬间切断CPU核心电压，使CPU停止工作并让系统挂起来，从而可以很好地保护CPU不被烧毁。P2、P3及AthlonXP处理器都是采用了此种技术。这种方法反馈回来的温度并不是很准确，往往要比CPU核心温度低5度左右。为防止它的处理器过热烧毁推出了S2K总线断开技术：即当处理器内核温度过高时，系统会发出一个HALT指令(HALT改指令的意思是在没有要处理的指令和数据时将处理器挂起)，当CPU接收到HALT指令时，处理器会转到相应的等待模式，这种模式只需要消耗较小的功率。

通过在CPU内核整合热敏二极管来控温已经是一种能很准确监控CPU核心温度的方法了，而且配合主板的温控电路就能即时保护过热的CPU，使其不至于在风扇突然停转或意外脱落时CPU被烧掉。但此类内部温控技术存在一个弊端，那就是在CPU温度过高时通过直接关闭电脑来达到保护的目的，这样会导致数据因为未能及时保存而丢失，忽略了数据的价值往往要比一个CPU的价值要高的可能性。而且热量不稳定可能导致系统不稳定，如果电脑死机或程序进入死循环，就会失去监控作用，也就无法保护微处理器了。

3.3热量控制电路

为弥补第一代内部温度监控技术的不足，Intel在Northwood核心P4中引入了第2代内部温度监控技术—热量控制电路(ThermalControlCircuit，英特尔又将它命名为热量监视器(ThermalMonitoring))。P3、AthlonXP的温控电路的特点是内部仅拥有一个热敏二极管不同，而Northwood核心P4的热量控制电路拥有两套热敏二极管。其中一套热敏二极管侦测CPU的温度值并传输给主板上的硬件监控系统，这套装置像传统的内部温控技术一样通过关闭系统来保护CPU，不过只是在紧急情况才会自动关闭。第二套热敏二极管放置在CPU内核温度最高的部位，几乎触及ALU单元，并作为热量控制电路的一个组成部分。在CPU工作中，这两套热敏二极管的电阻会因温度而变化，因此通过它的电流也会随着CPU的核心温度而变化，通过与内设参考电流的比较，系统能够判断当前电流是否达到了临界点。如果CPU最热的地方超过一定值，第二套热量温控装置会发送一个PROCHOT#信号使热量控制电路系统开始工作，通过减小CPU的负载来降温，其实这套热敏二极管起到波动调节作用。Pentium4的热量控制机制并非是减少时钟频率，而是减少其输出的有效工作频率。当温度正常的时候，ALUs(算术逻辑运算器)将会接受到一定的频率。但当主板检测到CPU的核心温度达到一个特定的临界值时，热量控制电路就开始发送PROCHOT#信号，将空置的时钟周期插入到正常的时钟周期内，发送到CPU的调节信号如图1所示。

图1发送到CPU的调节信号

PROCHOT#激活的无效周期会将某些正常时钟周期省略掉，使得最终发送给CPU逻辑运算单元的信号频率就会有所降低，从而通过降低CPU的工作效能来达到降温的目的。随着温度的降低，热量控制电路将会开始减少空时钟周期的数量以使CPU返回它原来的工作模式。只要CPU核心温度比临界值低1度时，热量监视器就会停止发送过热信号。热量控制单元就会停止产生空的时钟周期，CPU的性能也就恢复到正常值，过热保护系统被激活只需十几亿分之一秒，我们还可以在Pentium4主板的BIOS中选择超警戒温度来进行控制。当处理器的任务周期(dutycycle)占全部周期的比例越大说明处理器的工作效率越高，其可以调节的比例在12.5%到87.5%之间，选择的数值越小，则任务周期的比例越小，效率降幅反而越大，我们还可以利用PROCHOT#引脚功能保护主板的其它元件。当供电模块的温度超出警戒温度时，监控电路输出低电平到PROCHOT#，从而激活TCC，通过降低微处理器功耗来达到保护供电模块及主板其它元件的目的。

4抑制CPU温升的措施

4.1风冷散热系统

风冷散热系统由散热片和风扇构成，判断散热片的好坏的重要依据是表面积的大小，采用众多的鳍片来提高散热效果。散热片的内部和边缘需要设置合理的导风通道，散热片的切割面要磨光，以使其能与CPU表面完全结合。滚珠轴承的寿命、噪音、发热量远较含油轴承好。工作电压为12v，耗电量在十瓦之内。不少人认为风扇转速越高，那么在同一时间内，从CPU上带走的热量就越多，这样CPU就越容易冷却，事实并不是如此。如果风扇的转速超过其标准值，那么风扇在长时间超负荷情况下运行时，从CPU上带走的热量就比在高速转动过程中产生的热量小，这样时间运行得越长，热量差也就越大，高速运转的风扇不但不能起到良好的冷却效果，反而使CPU温度大幅提升；况且，散热风扇的转速越高，可能在运转过程中产生的噪音就越大，严重的话可能让风扇或者CPU报废；另外，要想让风扇高速运转，还必须有较大的功率来提供动力源，而高动力源是从主板和电源中的高功率中获得的，主板和电源在超负荷功率下就会经常引起系统的不稳定。所以，风扇转速越高冷却效果越好的说法是不成立的。从理论上分析，风扇功率越大散热效果应该越好，但这样的理论成立是在一定的前提之下的，也就是说在风扇的运行功率不超过额定运行功率的条件下，功率越大的风扇通常它的风力也越强劲，散热的效果也越好。而风扇的功率与风扇的转速又是直接联系在一起的，也就是说风扇的转速越高，风扇也就越强劲有力。不能片面地强调高功率，这需要同计算机本身的功率相匹配，如果功率过大，不但不能起到很好的冷却效果，反而可能会加重计算机的工作负荷，从而会产生恶循环，最终缩短了CPU风扇的寿命。因此，用户在选择CPU风扇时，不能错误认为风扇功率大其散热效果肯定会好，而应该根据够用原则来选择与自己电脑相匹配的风扇。并且在选择好风扇之后能够根据实际情况选择合适的机箱，从而更好地降低CPU的温度。

4.2半导体散热系统

半导体制冷器由许多N型和P型半导体材料排列组成，N、P之间是铜、铝等金属材料，外面是绝缘和导热良好的陶瓷片。通电后，电子由负极出发，经P型半导体吸收热量，至N型半导体放出热量。冷端接到CPU，热端接到散热片，由风扇将热量排出。这种散热系统消耗功率为10w至50w，增加了微机电源负担，本身产生大量热，容易造成半导体散热片的高温烧毁，低温一面容易产生露。

4.3液氮散热系统

液氮散热系统的工作原理是将主板、CPU等部件密封于一个空间里并抽成真空，CPU被内部充满液态氮的玻璃容器密封。进行类似水冷的循环散热。，它的特点是冷却能力强，但制造工艺复杂，容易结霜产生露水。

4.4软件降温

软件降温利用了CPU“空闲挂起”指令进行工作，从而实现了CPU的降温及功耗的降低。“空闲挂起”就是指在一段时间内没有接收到指令，CPU自动进入低耗能的休眠状态，降温软件缩短了CPU进入休眠状态的等候时间，从而减少了热量的产生。降温软件占用约1%至3%的系统资源，使CPU下降3至10℃。但是当CPU进行实时多任务的工作时，CPU能够得到“空闲挂起”的机会不大，这种情况下，软件降温的作用便失去了。

5结论

本文从CPU升温的因素说起，接着详细地介绍了当前几种主要的CPU温控技术，并分析每种温控技术的优缺点，接着介绍了当前的几种主要的CPU降温措施。

参考文献

[1]C.M.Krishna，Yann-HangLee.Voltage-Clock-ScalingAdaptiveSchedulingTechniquesforLowPowerinHardReal-TimeSystems.IEEETRANSACTIONSONCOMPUTERS，VOL.52，NO.12，DECEMBER2003

[2]Jung-HiMin，HojungChaandVasonP.Srim.AnEfficientPowerManagementMechanismforWiFi-basedHandheldSystems.WirelessCommunications，NetworkingandMobileComputing，2006.WiCOM2006.InternationalConferenceon

[3]BishopBrockandKarthickRajamani.DynamicPowerManagementforEmbeddedSystems.SOCConference，2003.Proceedings.IEEEInternational[Systems-on-Chip]

温控范文篇2

以我国供暖现状，采暖能耗指标是同类气候条件下发达国家的3-5倍，而且供暖效果也远远不如，能耗大量浪费的原因中固然有百姓用户节能意识淡薄、收费体制不能刺激节能，但主要的原因还是因为我们设计、施工与运行管理的落后。如果不提高自身能力水平，而一味地追求收费，就是将自身水平落后造成的浪费转嫁给消费者，这样显然不合理，也不利于节能工作。按热收费，比以前进步了，实现了交易公开的原则，但是用户不能主动控制以实现节能，也就是不能主动地去省钱或是选择其他方式供暖，违背了公平与公正的原则，很易造成矛盾，挫伤或阻碍供暖节能技术的发展，不利于供热改革。我们认为正确的做法是温控与热量并重，相辅相成，甚至温控更加重要。供热单位先提高自身水平，提高室内热舒适度，也就是提高服务质量，再合理地向用户收费，促节能事业发展。

2、户内系统和户外系统的关系

目前有一种趋势：认为讲温控就是要在室内安装温度控制阀，讲计量就是在户内安装热量表，至于户外控制就可以不被重视了。温控与计量是不是只要针对户内系统，户外就可以忽视呢？对于一个户内控制设备完善的系统（安装了温控阀和热量表），如果没有相应的户外控制，很难保证户内设备正常地工作。如果户外水力失调严重，温控阀不能工作在正常工况下，压头大就会频繁地开关甚至产生噪音，压头太小会始终常开而室内温度不足；热量表也可能工作在额定之外的流量下，测量不准确。如果外网不能根据户内工况变化相应调节，如：水泵不能变频、压差不能稳定的情况下，水泵、锅炉或换热器的效率也不能保证。如果户内采取了节能手段，而户外没有配合措施，一方面会引起管网水力热力工况的失调，另一方面室内节省的能量不能体现在热源的节能上，节能这一根本目的就没有实现。所以我们认为好的户内控制一定要与户外控制相结合。

随着先进计量、控制设备不断应用于系统中，分户计量供热系统逐步在我国发展起来。从用能的角度看分户计量供热的技术能够有效利用自由热，提倡用户的行为调节，以减少能耗；另一方面，从用户出发它能够提高室内热环境的舒适性。在散热器上安装温控阀为实现这些目标提供了有效手段。当温控阀被设定在某一值时，它可以通过感温包测量室内温度，实时调节散热器流量以符合设定值。如果热网的运行工况可以最大限度的满足各个用户的需求，那么温控阀控制的散热器供暖房间温度就不会出现过冷过热的情形。但是舒适度因人因时而异，提高用户的舒适程度不仅要求在设计温度18℃时保持室温仅有微小的波动，而且应该尽可能的满足用户希望提高室内温度的要求。

3、是温控计量产品去适应系统，还是系统去适应产品

我们采取“拿来主义”来消化学习国外的温控计量技术，包括消化和应用国外的产品，但是外来的产品并不适应我国的现有系统，除了水质问题和管理问题外，还有许技术问题。如：系统末端压差、系统规模大小、设备工作环境等都存在很大的不同，不做任何改变就应用在一起很难得到正常的效果。如有的示范工程，产品应用效果不好，出现一些问题，厂家就提出要彻底地改变中国的供热系统，殊不知，对中国这一巨大规模的供热体系，改变是一个渐进的过程，需要一定的时间，不可能一蹴而就。谁应该去适应谁并不存在一个分明的界限，但是合理的寻求结合点，花最小的投入去获得最大的回报，这个工作非常重要。

4、政策、技术标准、产品开发的相互关系

过去几年里，温控与热计量事业发展很快，但总体规模不大，没有形成一个产业。产品供应商经常抱怨国家政策不到位，没有强制措施，政府又考虑到技术方案和相关标准不完善，可操作性差，设计部门往往无章可循，缺乏标准指导，开发商在无强制措施的情况下，不愿增加温控与热量的投资，存在侥幸心理。三者之间相互依存，又相互制约，影响温控与热计量技术的发展。从行业管理部门来讲，近期成立的建设部热改与热计量领导小组可统一管理、规划、协调各部门的工作，推进该事业的发展。新型采暖方式与集中供暖系统温控与热计量发展的相互关系当前，新型的采暖方式发展迅猛，在一些主要城市中，分户燃气炉采暖和户内电采暖发展很快，挑战旧有传统供暖方式，成为集中供暖的主要竞争对手。这些新型采暖方式的发展是市场经济发展的必然产物，是促进传统的集中供暖系统变革的重要力量。这些新型采暖方式除了投资相对较少，物业管理方便，有利于大气环境之外，其主要点之一就是可以分户计量和收费，解决收费问题。这将极大地挑战和促进集中供热发展分户计量计费技术，如果做不到这一点，就很可能被挤小市场占有率，丢掉市场份额；同时，新型采暖方式也可以促进计量收费的普及，让百姓受供暖体制改革，对集中供热也有好处。新型采暖方式的另一个主要优点就是采暖费与传统的供热方式相当。在现有的燃料价格体系下，分户燃气炉的燃烧效率低于集中燃气锅炉的燃烧效率；燃烧天然气比烧煤贵；要产生同样的热量值，用电比烧煤或烧天然气贵。

为什么新型采暖方式的采暖费以和集中供热竞争呢？这其中有国家能源结构的调整和有关部门扶植的原因，但主要原因有两点：一是因为新型采暖方式避免了热量在输送环节中的浪费，而集中供暖的网络输送环节存在很大的浪费；二是新型采暖方式室温容易控制，控制手段有自动恒温控主动调节控制，避免了温度失调、利用了自由热、实现了经济运行，而传统的集中供热就难以实现这些控制。新型的集中供暖系统采用了温控与热量技术，就可以提高效率、减少浪费、增加控手段，就可以与新型采暖方式同等竞争，夺回价格优势，争取市场份额。

【摘要】本文对热水供热系统温控与热计量技术问题进行了分析，实现供热计量按用热收费必须做到系统温度控制，热计量设备准确，同时用户要能主动节能，按实际所需用热，实现用多少热交多少钱。

【关键词】温控热计量热水供热系统

参考文献：

温控范文篇3

以我国供暖现状，采暖能耗指标是同类气候条件下发达国家的3-5倍，而且供暖效果也远远不如，能耗大量浪费的原因中固然有百姓用户节能意识淡薄、收费体制不能刺激节能，但主要的原因还是因为我们设计、施工与运行管理的落后。如果不提高自身能力水平，而一味地追求收费，就是将自身水平落后造成的浪费转嫁给消费者，这样显然不合理，也不利于节能工作。按热收费，比以前进步了，实现了交易公开的原则，但是用户不能主动控制以实现节能，也就是不能主动地去省钱或是选择其他方式供暖，违背了公平与公正的原则，很易造成矛盾，挫伤或阻碍供暖节能技术的发展，不利于供热改革。我们认为正确的做法是温控与热量并重，相辅相成，甚至温控更加重要。供热单位先提高自身水平，提高室内热舒适度，也就是提高服务质量，再合理地向用户收费，促节能事业发展。

2、户内系统和户外系统的关系

目前有一种趋势：认为讲温控就是要在室内安装温度控制阀，讲计量就是在户内安装热量表，至于户外控制就可以不被重视了。温控与计量是不是只要针对户内系统，户外就可以忽视呢？对于一个户内控制设备完善的系统（安装了温控阀和热量表），如果没有相应的户外控制，很难保证户内设备正常地工作。如果户外水力失调严重，温控阀不能工作在正常工况下，压头大就会频繁地开关甚至产生噪音，压头太小会始终常开而室内温度不足；热量表也可能工作在额定之外的流量下，测量不准确。如果外网不能根据户内工况变化相应调节，如：水泵不能变频、压差不能稳定的情况下，水泵、锅炉或换热器的效率也不能保证。如果户内采取了节能手段，而户外没有配合措施，一方面会引起管网水力热力工况的失调，另一方面室内节省的能量不能体现在热源的节能上，节能这一根本目的就没有实现。所以我们认为好的户内控制一定要与户外控制相结合。

随着先进计量、控制设备不断应用于系统中，分户计量供热系统逐步在我国发展起来。从用能的角度看分户计量供热的技术能够有效利用自由热，提倡用户的行为调节，以减少能耗；另一方面，从用户出发它能够提高室内热环境的舒适性。在散热器上安装温控阀为实现这些目标提供了有效手段。当温控阀被设定在某一值时，它可以通过感温包测量室内温度，实时调节散热器流量以符合设定值。如果热网的运行工况可以最大限度的满足各个用户的需求，那么温控阀控制的散热器供暖房间温度就不会出现过冷过热的情形。但是舒适度因人因时而异，提高用户的舒适程度不仅要求在设计温度18℃时保持室温仅有微小的波动，而且应该尽可能的满足用户希望提高室内温度的要求。

3、是温控计量产品去适应系统，还是系统去适应产品

我们采取“拿来主义”来消化学习国外的温控计量技术，包括消化和应用国外的产品，但是外来的产品并不适应我国的现有系统，除了水质问题和管理问题外，还有许技术问题。如：系统末端压差、系统规模大小、设备工作环境等都存在很大的不同，不做任何改变就应用在一起很难得到正常的效果。如有的示范工程，产品应用效果不好，出现一些问题，厂家就提出要彻底地改变中国的供热系统，殊不知，对中国这一巨大规模的供热体系，改变是一个渐进的过程，需要一定的时间，不可能一蹴而就。谁应该去适应谁并不存在一个分明的界限，但是合理的寻求结合点，花最小的投入去获得最大的回报，这个工作非常重要。

4、政策、技术标准、产品开发的相互关系

过去几年里，温控与热计量事业发展很快，但总体规模不大，没有形成一个产业。产品供应商经常抱怨国家政策不到位，没有强制措施，政府又考虑到技术方案和相关标准不完善，可操作性差，设计部门往往无章可循，缺乏标准指导，开发商在无强制措施的情况下，不愿增加温控与热量的投资，存在侥幸心理。三者之间相互依存，又相互制约，影响温控与热计量技术的发展。从行业管理部门来讲，近期成立的建设部热改与热计量领导小组可统一管理、规划、协调各部门的工作，推进该事业的发展。新型采暖方式与集中供暖系统温控与热计量发展的相互关系当前，新型的采暖方式发展迅猛，在一些主要城市中，分户燃气炉采暖和户内电采暖发展很快，挑战旧有传统供暖方式，成为集中供暖的主要竞争对手。这些新型采暖方式的发展是市场经济发展的必然产物，是促进传统的集中供暖系统变革的重要力量。这些新型采暖方式除了投资相对较少，物业管理方便，有利于大气环境之外，其主要点之一就是可以分户计量和收费，解决收费问题。这将极大地挑战和促进集中供热发展分户计量计费技术，如果做不到这一点，就很可能被挤小市场占有率，丢掉市场份额；同时，新型采暖方式也可以促进计量收费的普及，让百姓受供暖体制改革，对集中供热也有好处。新型采暖方式的另一个主要优点就是采暖费与传统的供热方式相当。在现有的燃料价格体系下，分户燃气炉的燃烧效率低于集中燃气锅炉的燃烧效率；燃烧天然气比烧煤贵；要产生同样的热量值，用电比烧煤或烧天然气贵。

为什么新型采暖方式的采暖费以和集中供热竞争呢？这其中有国家能源结构的调整和有关部门扶植的原因，但主要原因有两点：一是因为新型采暖方式避免了热量在输送环节中的浪费，而集中供暖的网络输送环节存在很大的浪费；二是新型采暖方式室温容易控制，控制手段有自动恒温控主动调节控制，避免了温度失调、利用了自由热、实现了经济运行，而传统的集中供热就难以实现这些控制。新型的集中供暖系统采用了温控与热量技术，就可以提高效率、减少浪费、增加控手段，就可以与新型采暖方式同等竞争，夺回价格优势，争取市场份额。

参考文献：

[1]贺平，孙刚.供热工程（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，1993.

[2]李建兴，涂光备，.量调节公式在计量供热系统中的应用.暖通空调，2001，31(6)：112-114.

温控范文篇4

本文旨在设计并制作出一种新型可温控环保饭盒，使其具有通过使用者简单的操作，即可实现对饭菜加热温度控制的功能，该功能的实现不仅要求加热速度快且安全，具有较好的保温性能，加热全程摆脱对电能的消耗，从反应物到生成物对环境没有任何污染，并尽可能的实现原料的循环利用，践行低碳环保理念。通过对拟采用的化学方程式进行反应热的理论计算，并结合加热、隔热材料的比热容特性等因素以确定反应物的用量对新型可温控环保饭盒具体结构的设计及优化时需要满足反应速率平稳、反应物用量可控的要求，通过计算成本及反应速率等指标来确定最佳的反应物。新型可温控环保饭盒材料的选择，不仅成本要低廉而且需要具有很好的耐高温、隔热效果，最重要的是对人体健康无害，拟选定多种不同材料结合加工而成。另外需要注意对该饭盒的反应产物的合理处理以及再次利用，真正达到环保、低碳的目的。

2新型可温控环保饭盒的研究方案及技术路线

首先，综合新型可温控环保饭盒设计时成本、环境约束、反应是否安全等因素，择优确定采用的化学反应原料。其次根据饭盒所要达到的功能及性能要求，进行整体及各零部件结构的设计以及优化，拟将饭盒分为液体贮存区、加热主体区、以及加热底座三大部分，利用液体贮存区上的控制开关装置，实现液体反应物的排出，通过透明视窗和刻度，观察及控制反应物的用量，液体反应物沿着加热主体内的导水管，流入加热底座，与加热底座内盛装的固体反应物发生反应，利用反应产生的热量对食物进行加热。然后根据导热、隔热、耐高温等性能要求，以及自身的功能和结构需要，进行饭盒制作材料的选取。最后进行加工制作及后期的调试。

3新型可温控环保饭盒的特色及创新

通过对反应物的用量的控制，实现了对加热温度的调整，改善了传统的电加热或微波炉加热，另外该装置无需温度传感器等恒温控制装置，大大降低研发成本。该新型可温控环保饭盒充分利用了生石灰、水丰富的自然资源作为反应物，不仅直接或间接地减少了对煤、石油、天然气等不可再生能源的消耗而且摆脱对微波炉等利用电能加热的依赖，符合人们绿色消费的消费观念和低碳环保的生活理念，另外摆脱了加热时对电的依赖，使野外加热成为可能，因而为喜欢远足或是因工作需要在户外吃饭的人群带来极大方便。以生石灰与水反应为例，若直接让水与生石灰混合，可能因剧烈反应而产生安全隐患，通过对结构进行设计及优化，使反应完全在饭盒内部进行，从而让消费者处于绝对安全状态。

温控范文篇5

[论文摘要]以单片机为基础，分别以轿车温控系统和贮液容器温控系统为例，阐述单片机在温控系统中的应用原理。

一、单片机在贮液容器温控系统中的应用

该系统中以贮液容器温度为被控参数，蒸汽流量为控制参数，输入贮液容器冷物料的初温为前馈控制，构成前馈一反馈控制系统。发挥前馈控制和反馈控制的各自优势，将可测而不可控的干扰由前馈控制克服，其他干扰由反馈控制克服，从而达到控制贮液容器温度。满足工艺要求的目的。

（一）硬件设计。选单片机AT89C51为主机，配以两路传感变送器、多路开关、A／D转换器、D／A转换器、V／I转换器、调节阀等实现对贮液容器温度的自动控制，同时还设有报警电路、键盘和显示电路。系统在稳态时，贮液容器的温度恒定在工艺要求的数值不变。当冷物料的初始温度与其设定值相比发生变化时，如果变化很小，将完全由前馈控制来克服这一变化给系统带来的影响；如果变化大，前馈控制不能完全克服这一变化给系统带来的影响，反馈控制则开始动作。当冷物料的初始温度不变，而由其他干扰引起贮液容器的温度发生变化时，只有反馈控制动作，最终使系统重新达到稳态。

1．前向通道的设计

采用JUMU90系列的温度传感变送器，其输入范围为：0℃～500℃，输出为4mA～20mA(DC)，测量精度为0.5％．选用10位逐次逼近式A／D转换芯片AD571[2]，接收到有效的CONVERT命令后，内部的逐次逼近寄存器从最高位开始顺次经电流输出的DAC在比较器上与模拟量经5k8电阻所产生的电流相比较。检测完所有位后，SAP中包含转换后的10位二进制码。转换完成后，SAP发出DR信号(低电平有效)，单片机查询到DR=0时，便使其打开三态缓冲器输出数据。

2．后向通道的设计

(1)D／A转换器的设计。为了满足系统的精度要求，选用10位的D／A转换器DAC1020。由于其内部不带有锁存器，所以必须通过I／O口才能与AT89C51单片机连接，又由于AT89C51的字长是8位的，一次操作只能传输8位数据．因此AT89C51必须进行两次操作才能把一个完整的10位数据送到AC1020。为了使10位数据能够同时送人DAC1020，避免输出电压波形出现毛刺现象，故必须采用双缓冲器方式。AT89C51先把高2位数据输出到74LS74(1)，接着把低8位数据输出到74LS377，与此同时74LS377的片选信号也作为74LS74(2)的时钟脉冲，把74IS74(1)的内容打人74LS74(2)中，从而使一个完整的数据同时到达DAC1020的数据输入端．这样就消除了DAC输出端的毛刺现象。

(2)执行器及调理电路的设计。系统中选用的是ZMAN16BG，ZGICr18Ni9Ti型号的对数流量特性的调节阀。阀的输入信号为气信号，而D／A转换器的输出为Ov～5V的电压信号．所以在D／A转换器和调节阀之间要加一个V／I转换器和一个电气阀门定位器，将0v～5v的电压信号先转换成4mA～20mA的电流信号后，再将4mA～20mA的电流信号转换成0．02MPa～0．1MPa的气信号。使调节阀接收气信号而工作。

（二）软件设计。经分析，系统软件可采用结构化模块程序设计，主要有系统主程序、看门狗中断服务程序、键盘扫描子程序、显示子程序、报警子程序、A／D转换子程序、D／A转换子程序、PID数据处理子程序、BCD码转换子程序。

主程序开始后，先对单片机AT89C51和8155芯片进行初始化，接下来是开中断，调用键盘扫描子程序，选通多路模拟开关的1号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后传入单片机。若温度越限就报警处理，否则直接处理后送显示，再选通多路模拟开关的2号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后送人单片机进行总的运算处理，输出给D／A转换器变成模拟信号去改变调节阀的开度。

二、单片机在汽车空调温控系统中的应用

（一）硬件系统。本系统选用ATMEL公司的AT89系列单片机中的AT89C52，AT89C52单片机是一种新型的低功耗、高性能且内含8K字节闪电存储器的8位CMOS微控制器，与工业标准MCS一51指令系列和引脚完全兼容。有超强的加密功能，其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现，数据不易挥发，编程／擦除速度快。AT89C52芯片内部有6个中断源：两个外部中断INTO和INT1．三个定时器中断(定时器0，1，2)和一个串行口中断。在本系统中涉及到AT89C52芯片的中断源有五个：分别是外部中断INT1，定时／计数器T0，T1和T2以及串行口中断。本测控系统采用电平激活方式，也即是INT1=0；一旦INT1引脚的采样值为低电平，则TCON寄对于定时器TO和Tl，通过寄存器TMOD，TCON来控制和选择定时／计数器的功能和操作模式。这些寄存器的内容靠软件设置，系统复位时，寄存器的所有位都被清零。而T2的工作是靠对T2CON寄存器进行软件设置而定义的。本系统采用定时TO来计算车厢温度采集的时间间隔，设置为工作方式1，即l6位计数定时方式：定时Tl作波特率发生器使用，选择在工作方式2，即8位自动加载方式；定时器T2用于确定混合风门步进电机输入脉冲的频率，设置位l6位常数自动重装人的工作方式。

当采用12MHz的晶振时，计数速率为lMHz．微机串口通常采用RS232电平，而单片机串口是1TrL电平，二者不兼容。所以，接口必须做电平转换处理。采用MAXIM公司的MAX232电平转换芯片。单片机串行口的TXD，RXD和GND经电平转换分别与微机的RXD，TXD和SG相连，MAX232电平转换芯片的第9，10引脚分别接单片机的l0和11引脚。DB9串口的第2，3引脚分别接MAX232电平转换芯片的7，8引脚。通过MAX232的TTL电平和RS232的输入／输出端口，自动地调节了单片机串口的TTL电平信号和RS232的串行通信信号的电平匹配。数据发送是由一条写发送寄存器(SBUF)的指令开始，随后在串行口由硬件自动加人起位和停止位，构成一个完整的帧格式，然后在移位脉冲的作用下，由TXD端串行输出。一个字符帧发送完后。使TXD输出线维持在“1”状态下，并将串行控制寄存器SCON的TI位置“1”，通知CPU可以接着发送下一个字符。

（二）软件系统。轿车空调智能温控系统的工作模式分为“正常运行模式”、“软关机模式”、“手动控制模式”和“自动控制模式”。系统上电时，软件进人上电自检状态，这时系统会首先从监控芯片x25045读入上次断电前存人EEPROM的系统状态信息，初始化各个中断并恢复空调控制器到上次关机前状态。经过上电初始化，智能温控系统会恢复到上次关机前的“正常运行模式”。此时，通过温度调节按键可以设定需要的温度值，温度传感器定时检测车厢温度，显示器显示温度设定值和温度测量值，混合风门的开度会根据温差和温差变化自动调节，温控系统能够与PC机通过串口通讯交换数据。按一下“ON／OFF”键，可使温控系统进入“软关机模式”。此时，系统不能再进行温度检测、温度设定和串行通讯，显示器熄灭，混合风门步进电机停止运转。

参考文献：

[1]李华，MCS一51系列单片机实用接口技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社．1993．306405．

温控范文篇6

1.1TEC工作原理

半导体制冷器（TEC）是以帕尔贴效应为基础研制而成，其最基础的元件是利用一只P型半导体和一只N型半导体连成的热电偶。当通电后在两个接头处就会产生温差，电流从N流向P，形成制冷面；电流从P流向N，形成制热面。若干组热电偶对串联就构成了一个简单的半导体制冷器。在制冷面或制热面增加一个热交换器就可以完成半导体制冷器与外界环境的能量交换。

1.2半导体激光器温控电路设计

1.2.1半导体激光温控电路原理

高稳半导体激光器一般都有内置半导体热电制冷器（TEC）和温度传感器等相关的温控元件来保证激光器管芯温度可控。半导体激光器内置温控系统基本工作原理如图1所示。将温度传感器（常用负温度系数的热敏电阻）与激光器管芯安置在同一热沉上，起到实时监测激光管芯温度的作用。在常温25℃时（在25℃时激光器的整体性能最为优良），通过调节由R1和R2组成的电阻网络可以设定比较器的参考电压值，在这里称之为基准电压。以25℃为参照，若LD管芯温度相对升高，则热敏电阻的阻值变小，比较器的负输入端电压相对变小，输出电压也随着变化。TEC驱动源将驱使电流从N型半导体流向P型半导体形成制冷面，实现对LD管芯进行制冷。若LD管芯温度相对降低，则热敏电阻的阻值变大，比较器的输入电压相对变大，输出电压也随着变化，TEC驱动源将驱使电流从P型半导体流向N型半导体，形成制热面，实现对LD管芯制热。

1.2.2TEC驱动源类型

半导体激光器的温度控制系统需要满足温度控制精度高、响应速度快且稳定性高的要求，同时要能实现制冷和制热双向控制，以适应外界温度变化和半导体激光器本身工作条件变化。一般情况下，TEC驱动源按驱动工作模式可以分为线性工作模式和脉宽调制工作模式（PWM）两种类型。TEC驱动源线性工作原理：通过控制三极管的开关状态可以控制驱动TEC的电流大小和方向，这种驱动方式的效率一般低于50%，需要为三极管提供良好的导热通道，且有控温“死区”。但这种模式有噪声低和可靠性高等优点。TEC驱动源脉宽调制（PWM）工作原理：在PWM方式下，三极管工作在饱和状态，而不是线性区域，只有当需要向负载供电时才导通。电路通过4个三极管来控制电流的方向和大小，电路结构呈H桥型。PWM方法可以有效地提高效率和降低功率部件的热量，工作效率一般大于80%，能实现无“死区”温控。但这种模式有着噪声高和可靠性低等缺点。两种驱动源在实际使用中各有利弊，具体采用何种驱动方式需要根据实际情况来最终确定。

2航天高稳激光源温控电路设计方案

2.1MAX1968功能及其特点

MAX1968是MAXIM公司研制生产的一款高度集成具有纹波噪声抑制功能的脉宽调制TEC驱动芯片，调制频率为500kHz/1MHz；单电源供电，供电电压范围为3~5.5V；能够实现最大3A双向TEC驱动电流，完成对LD管芯的制冷或制热。MAXIM公司研制生产的MAX1968芯片具有体积小、效率高、价格低和可实现双向无死区温控等优点，但也存在封装材料简单（塑料器件）和工作温度范围较窄等缺陷。

2.2MAX1968芯片设计电路及失效分析

2.2.1MAX1968芯片设计电路分析

MAX1968芯片资料有应用芯片电路推荐，从推荐电路应用方案来看，电路的设计在滤波、抑制纹波噪声、LC滤波谐振电路等都做了详细的考虑。在COMP引脚与GND之间焊接了0.01μF的电容，确保电流控制环的稳定工作。FREQ引脚接高电位，即内部振荡器的开关频率选择为1MHz，这样可以减小电容和电感值。按芯片资料推荐电路搭建芯片电路，将芯片使能引脚（SHDN）直接连接高电位，即当MAX1968芯片上电后芯片就需要工作，根据CTLI引脚的电压输入情况判断TEC需要制冷或制热，并立即实施。在实际使用过程中发现，在给该温控电路上电瞬间，时有MAX1968失效的现象，具体表现为电源输出电流急剧增大。

2.2.2MAX1968芯片失效分析

用立体显微镜、金相显微镜和晶体管特性图示仪等仪器对两只失效的MAX1968芯片进行了详细分析，失效的情况完全相同，都是芯片的第5、6端之间以及第23、24端之间存在异常电应力，导致这几端之间的铝条烧坏短路所致。使用晶体管特性曲线图示仪对这两块芯片进行引脚间特性测试，发现两电路第6、8、10端（LX2）与第5、7端（PGND2）之间短路，第19、21、23端（LX1）与第22、24端（PGND1）之间短路。第9端（PVDD2）与第5、7端（PGND2）之间未见短路现象。将这两块芯片进行开盖，在开盖过程中，由于内部芯片尺寸较大，电路个别引脚经腐蚀后脱落，但经测试，短路现象依然存在，未破坏原始失效现象。在金相显微镜下，对两块芯片表面进行仔细观察，发现两块芯片第5、6端以及第23、24端之间存在烧毁现象，如图2所示。芯片为多层金属化结构，从烧毁形貌分析，可能是下层铝条烧毁后，导致上层铝条烧毁短路。由于两块芯片失效现象一致，因此可以排除器件偶然缺陷导致失效的可能，应该是芯片失效与外部异常电应力导致内部场效应管击穿。

2.3航天高稳激光源温控电路设计方案

2.3.1完善MAX1968芯片电路设计

通过上述分析，结合芯片内部结构和TEC驱动源脉宽调制（PWM）工作原理，我们基本能判断是芯片内部烧毁的通道发生在场效应管上。在试验过程中发现，芯片失效是一个慢性渐变的过程，可以用14引脚（OS2）、15引脚（OS1）分别与GND的阻抗R和R'来表征，随着上电次数逐渐增多，R和R'的阻值从开始的兆欧数量级慢性渐变到欧数量级，并最终失效。失效的原因认为是MAX1968芯片上电后，芯片就根据CTLI引脚电压输入情况判断TEC需要制冷或制热，并立即进行工作，上述过程在上电的一瞬间就会完成。这种输入与输出同时实施势必会导致芯片内部有大的纹波电压或大电流产生，因发热而导致芯片失效。通过完善MAX1968芯片电路设计，在MAX1968的使能引脚中引入了毫秒级的延时，致使MAX1968芯片完成加电后再实施输出工作。具体新的设计电路方案如图3所示。通过大量的试验证明阻抗R和R'的阻值不衰退，这说明对MAX1968芯片电路的完善是有效的。

2.3.2MAX1968新设计方案电路试验验证

根据完善电路特性搭建了对电路性能验证比较的试验平台，试验的基本思路是让两种电路（完善前和完善后）在带同样负载的情况下，分别对完善电路和未完善电路进行上下电连续冲击，上、下电频率同为13Hz，如图4所示。在两组电路的验证中，完善之前的设计电路在经过约32min之后电源输出电流突然增大，经测试发现MAX1968芯片已经失效。完善之后的设计电路在经过28天之后，测试MAX1968芯片的电性能依旧正常。由此可见对MAX1968设计电路的完善是有效的。

2.3.3航天高稳激光源温控电路设计工程验证

航天高稳激光源温控电路，在某项航天测试（包括振动、冲击、热循环和热真空等试验）中各项指标都正常，最终顺利完成了航天相关试验。

3结束语

温控范文篇7

[论文摘要]以单片机为基础，分别以轿车温控系统和贮液容器温控系统为例，阐述单片机在温控系统中的应用原理。

一、单片机在贮液容器温控系统中的应用

该系统中以贮液容器温度为被控参数，蒸汽流量为控制参数，输入贮液容器冷物料的初温为前馈控制，构成前馈一反馈控制系统。发挥前馈控制和反馈控制的各自优势，将可测而不可控的干扰由前馈控制克服，其他干扰由反馈控制克服，从而达到控制贮液容器温度。满足工艺要求的目的。

（一）硬件设计。选单片机AT89C51为主机，配以两路传感变送器、多路开关、A／D转换器、D／A转换器、V／I转换器、调节阀等实现对贮液容器温度的自动控制，同时还设有报警电路、键盘和显示电路。系统在稳态时，贮液容器的温度恒定在工艺要求的数值不变。当冷物料的初始温度与其设定值相比发生变化时，如果变化很小，将完全由前馈控制来克服这一变化给系统带来的影响；如果变化大，前馈控制不能完全克服这一变化给系统带来的影响，反馈控制则开始动作。当冷物料的初始温度不变，而由其他干扰引起贮液容器的温度发生变化时，只有反馈控制动作，最终使系统重新达到稳态。

1．前向通道的设计

采用JUMU90系列的温度传感变送器，其输入范围为：0℃～500℃，输出为4mA～20mA(DC)，测量精度为0.5％．选用10位逐次逼近式A／D转换芯片AD571[2]，接收到有效的CONVERT命令后，内部的逐次逼近寄存器从最高位开始顺次经电流输出的DAC在比较器上与模拟量经5k8电阻所产生的电流相比较。检测完所有位后，SAP中包含转换后的10位二进制码。转换完成后，SAP发出DR信号(低电平有效)，单片机查询到DR=0时，便使其打开三态缓冲器输出数据。

2．后向通道的设计

(1)D／A转换器的设计。为了满足系统的精度要求，选用10位的D／A转换器DAC1020。由于其内部不带有锁存器，所以必须通过I／O口才能与AT89C51单片机连接，又由于AT89C51的字长是8位的，一次操作只能传输8位数据．因此AT89C51必须进行两次操作才能把一个完整的10位数据送到AC1020。为了使10位数据能够同时送人DAC1020，避免输出电压波形出现毛刺现象，故必须采用双缓冲器方式。AT89C51先把高2位数据输出到74LS74(1)，接着把低8位数据输出到74LS377，与此同时74LS377的片选信号也作为74LS74(2)的时钟脉冲，把74IS74(1)的内容打人74LS74(2)中，从而使一个完整的数据同时到达DAC1020的数据输入端．这样就消除了DAC输出端的毛刺现象。

(2)执行器及调理电路的设计。系统中选用的是ZMAN16BG，ZGICr18Ni9Ti型号的对数流量特性的调节阀。阀的输入信号为气信号，而D／A转换器的输出为Ov～5V的电压信号．所以在D／A转换器和调节阀之间要加一个V／I转换器和一个电气阀门定位器，将0v～5v的电压信号先转换成4mA～20mA的电流信号后，再将4mA～20mA的电流信号转换成0．02MPa～0．1MPa的气信号。使调节阀接收气信号而工作。

（二）软件设计。经分析，系统软件可采用结构化模块程序设计，主要有系统主程序、看门狗中断服务程序、键盘扫描子程序、显示子程序、报警子程序、A／D转换子程序、D／A转换子程序、PID数据处理子程序、BCD码转换子程序。

主程序开始后，先对单片机AT89C51和8155芯片进行初始化，接下来是开中断，调用键盘扫描子程序，选通多路模拟开关的1号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后传入单片机。若温度越限就报警处理，否则直接处理后送显示，再选通多路模拟开关的2号通道，将采集的数据送人A／D转换器转换后送人单片机进行总的运算处理，输出给D／A转换器变成模拟信号去改变调节阀的开度。

二、单片机在汽车空调温控系统中的应用（一）硬件系统。本系统选用ATMEL公司的AT89系列单片机中的AT89C52，AT89C52单片机是一种新型的低功耗、高性能且内含8K字节闪电存储器的8位CMOS微控制器，与工业标准MCS一51指令系列和引脚完全兼容。有超强的加密功能，其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现，数据不易挥发，编程／擦除速度快。AT89C52芯片内部有6个中断源：两个外部中断INTO和INT1．三个定时器中断(定时器0，1，2)和一个串行口中断。在本系统中涉及到AT89C52芯片的中断源有五个：分别是外部中断INT1，定时／计数器T0，T1和T2以及串行口中断。本测控系统采用电平激活方式，也即是INT1=0；一旦INT1引脚的采样值为低电平，则TCON寄对于定时器TO和Tl，通过寄存器TMOD，TCON来控制和选择定时／计数器的功能和操作模式。这些寄存器的内容靠软件设置，系统复位时，寄存器的所有位都被清零。而T2的工作是靠对T2CON寄存器进行软件设置而定义的。本系统采用定时TO来计算车厢温度采集的时间间隔，设置为工作方式1，即l6位计数定时方式：定时Tl作波特率发生器使用，选择在工作方式2，即8位自动加载方式；定时器T2用于确定混合风门步进电机输入脉冲的频率，设置位l6位常数自动重装人的工作方式。

当采用12MHz的晶振时，计数速率为lMHz．微机串口通常采用RS232电平，而单片机串口是1TrL电平，二者不兼容。所以，接口必须做电平转换处理。采用MAXIM公司的MAX232电平转换芯片。单片机串行口的TXD，RXD和GND经电平转换分别与微机的RXD，TXD和SG相连，MAX232电平转换芯片的第9，10引脚分别接单片机的l0和11引脚。DB9串口的第2，3引脚分别接MAX232电平转换芯片的7，8引脚。通过MAX232的TTL电平和RS232的输入／输出端口，自动地调节了单片机串口的TTL电平信号和RS232的串行通信信号的电平匹配。数据发送是由一条写发送寄存器(SBUF)的指令开始，随后在串行口由硬件自动加人起位和停止位，构成一个完整的帧格式，然后在移位脉冲的作用下，由TXD端串行输出。一个字符帧发送完后。使TXD输出线维持在“1”状态下，并将串行控制寄存器SCON的TI位置“1”，通知CPU可以接着发送下一个字符。

（二）软件系统。轿车空调智能温控系统的工作模式分为“正常运行模式”、“软关机模式”、“手动控制模式”和“自动控制模式”。系统上电时，软件进人上电自检状态，这时系统会首先从监控芯片x25045读入上次断电前存人EEPROM的系统状态信息，初始化各个中断并恢复空调控制器到上次关机前状态。经过上电初始化，智能温控系统会恢复到上次关机前的“正常运行模式”。此时，通过温度调节按键可以设定需要的温度值，温度传感器定时检测车厢温度，显示器显示温度设定值和温度测量值，混合风门的开度会根据温差和温差变化自动调节，温控系统能够与PC机通过串口通讯交换数据。按一下“ON／OFF”键，可使温控系统进入“软关机模式”。此时，系统不能再进行温度检测、温度设定和串行通讯，显示器熄灭，混合风门步进电机停止运转。

参考文献：

[1]李华，MCS一51系列单片机实用接口技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社．1993．306405．

温控范文篇8

【关键词】大体积混凝土;温度控制;养护

大体积混凝土结构断面尺寸比较大、一次浇筑方量大，混凝土浇筑完成后水化热总量大、混凝土内部温度急剧上升导致的内部极易引起混凝土裂缝，控制温度引起的裂缝问题是大体积混凝土在施工过程中需要应对的主要问题。根据以往研究可知:“大体积混凝土在养护阶段水化放热作用下混凝土中产生的不均匀温度场因素，是引起这些结构产生裂缝的主要原因”。大体积混凝土在养护阶段水化放热作用下控制混凝土中产生的不均匀温度场是在施工阶段控制混凝土裂缝的主要措施。要控制混凝土裂缝主要从混凝土配合比及依据大体积混凝土内部温度场分布制定相应的混凝土养护措施对控制混凝土裂缝具有重要的意义。本文根据成都市某地铁项目底板大体积混凝土实际施工过程中针对大体积混凝土分区分层设计及计算、大体积混凝土振捣、大体积混凝土温控及养护措施进行具体分析，主要探讨在大体积混凝土施工过程中的养护措施。

1大体积混凝土配合比设计原则

在大体积混凝土浇筑中根据项目结构及施工环境特点设计合适的混凝土配合比，在选择水泥时应优先选择水化热较低的水泥有利于控制大体积混凝土温控，外加剂应选择合适的缓凝高效减水剂从而有效降低单位体积混凝土的水用量达到降低混凝土水化热的温升及延缓水泥水化热峰值的出现时间对施工现场在控制大体积混凝土早期裂缝有重要意义。

2混凝土浇筑施工

在混凝土浇筑前应提前作好大体积混凝土浇筑施工方案。可根据施工场地环境、设计图纸、商品混凝土站供应能力、混凝土运距等信息综合分析现场实际施工一次浇筑混凝土最大方量，做到混凝土浇筑施工平面分区立面分层，既保证混凝土连续浇筑不等料也避免一次浇筑面过大、劳动力不足导致发生质量事故，在大体积混凝土浇筑施工方案中还需在大体积混凝土施工过程中针对大体积混凝土的浇筑、养护、温控等方面的质量保证措施及应急处置方案。2．1分区分层浇筑。根据本工程的设计图纸中后浇的带位置、商混站的供应能力、现场施工场地环境、一次投入劳动力情况及类似项目的施工经验及综合分析，现场大体积混凝土一共划分为7个流水段组织施工，利用设计图纸中已有的4条后浇带及按照项目场地环境、一次投入施工能力、混凝土供应情况而设置的两条施工缝(图1、图2)。结构段宽取均值20m，混凝土自然流淌长度按12m计算，即浇筑面积约240m2，按分层厚度50cm计算为120m3;混凝土泵送量约50m3/h，浇筑120m3需2．4h，根据商品混凝土站提供的数据，试配混凝土初凝时间为6h，因此分层厚度50cm符合初凝时间要求。2．2混凝土振捣。为保证混凝土在浇筑过程中振捣密实，每段混凝土浇筑至少配备4台50插入式振捣器，其中一台备用，根据自然形成的流淌坡度，分前、中、后各布置1台振捣器。第一道布置在混凝土卸料点，使出管混凝土顺利通过面筋流入。第二道设置在中间部位，振捣手负责斜面混凝土的密实。第三道设置在流淌混凝土坡角处，确保下层钢筋混凝土的密实。插入式振捣棒应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，振动棒插入下层10cm左右连接振捣密实。振捣点均匀排列，间距400mm左右，呈梅花形布置，振捣时间一般以20～30s为宜，以混凝土表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。振捣时防止振动模板，尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等，振捣棒应距洞边200mm以上(图3)。

3混凝土测温

3．1混凝土测温点布置。施工流水段平面上按照5m×5m的方格网布置测温点，立面上按照距离混凝土表面表面100mm、混凝土中部、距板底100mm布置三个测温点，将编号的温度感应计固定于螺纹钢筋上，在浇筑混凝土前将螺纹钢筋固定于钢筋骨架上，温度感应计的导线引出底板外并采取必要的措施包裹导线末端，防止导线末端被混凝土污染失效。3．2测温要求。在混凝土浇筑完成后1～4d每4h测温一次;5～7d每6h测温一次;7～14d每12h测温一次;15～28d每24h测温一次。测温工作应由项目试验员，按要求连续测温。每次测温结束后立即分析测温结果，并将结果报送给项目技术负责人，若出现特殊情况需通知现场施工人员立即采取措施。混凝土养护前14d以控制温差为主，14d后以控制混凝土降温速度为主。混凝土养护前14d温差控制25℃，预警温差设定23℃，降温速度不大于1．5℃/d。混凝土养护14d后温差控制30℃，预警温差设定28℃，降温速度不大于3℃/d。混凝土内部最高温度与环境温度差小于20℃后，可停止测温并撤除保温材料。在混凝土浇筑的7d以内，测温负责人应每天向现场技术组报送测温记录表，7d以后可2d报送一次。在测温过程中，一旦发现混凝土温度指标达到预警值时立即报送至现场施工作业组，现场作业组应立即采取措施。

4混凝土养护施工

混凝土养护应考虑大体积混凝土内外温差及混凝土表面的湿度两个方面，前期在大体积混凝土水化热达到峰值前应主要考虑混凝土表面湿度损失过快在初凝阶段产生的混凝土表面裂缝，后期应主要考虑内外温差造成内部温度裂缝。在实际施工过程中为防止混凝土在初凝过程中混凝土表面失水过快导致混凝土表面开裂，在大体积混凝土浇筑过程中采取边收面边覆薄膜的方式进行保护，有效地将混凝土表面的湿度控制在较高的水平，防止混凝土表面水分蒸发导致开裂，薄膜要上下错开，搭接压紧，搭接宽度不小于100mm。浇筑完成混凝土强度达到1．2MPa后在底板、顶板混凝土薄膜上铺设双层棉毡保温。棉毡要上下错开，搭接压紧，形成良好保护层，搭接长度不小于100mm，在铺设棉毡时避免破坏下部的薄膜导致局部位置混凝土表面失水过快。在混凝土内部温度接近峰值时应根据实时的混凝土测温结果随时调整养护方式，如局部地方内外温差超过23℃、混凝土表面温度下降较快应立即在相应位置增加棉毡的层数，保证混凝土各项温度指标在预警值以下，当底板、顶板混凝土的表面温度接近大气温度时，撤除薄膜保护层及棉毡保温层，改为洒水养护。对于墙、柱混凝土无条件覆膜的竖向结构采取带模板养护7d即将外立面模板当成保温层，拆除模板后在竖向结构顶部安装花管进行喷水养护。拆模后每日浇水次数日间不少于5次，夜间不少于2次。在实际施工中可在浇筑完成24h后将模板固定装置如对拉丝杆等稍微松动，达到固定装置松而不失效的程度即可，可降低后期拆模难度。

5结束语

在总结常规大体积混凝土养护的基础上结合混凝土温控措施有针对性对局部位置加强养护的措施。既保证一般部位达到养护标准也能很好地解决特殊的局部位置混凝土养护措施，对控制混凝土裂缝有积极作用。为类似施工提供混凝土施工经验。

参考文献

［1］GB50496－2018大体积混凝土施工标准［S］．

［2］王铁梦．工程结构裂缝控制［M］．北京:中国建筑工业出版社，1997．

温控范文篇9

关键词：燃气轮机联合循环控制调峰传热

龙湾燃机电站300MW联合循环发电设备，由2台100MW等级燃气轮机、2台额定蒸发量为177t／h的单压余热锅炉及1台100MW纯凝汽式汽轮机组成，其中燃气轮机及汽轮机由GE供货，控制系统为GEMARKV，2台余热锅炉由比利时CMT供货，公用1台除氧器。联合循环机组分别于1999年4月15日开始调试至5月13日止72h加24h满负荷试运结束，5月14日投入试生产。本文就联合循环调试中出现的除氧器超压问题进行讨论。

1问题的提出

龙湾电厂余热锅炉，为单压、强制循环锅炉，垂直布置。在锅炉尾部布置了低压蒸发器与除氧器构成低压强制循环，除氧器为内置除氧式，设计工作压力0．42MPa，最高0．5MPa，余热锅炉投入运行后发现除氧器压力不断升高，若对烟气档板进行调节，开度小时，虽能降低除氧器压力，但锅炉升压速度太慢；按正常的升压速度，即使全开除氧器至凝汽器进行泄压，除氧器压力仍然在0．5MPa左右，安全门经常动作，降低燃气轮机负荷亦无效，运行调整困难。当联合循环进入整套启动调试阶段，燃机负荷在35MW至75MW对应联合循环出力在220MW的范围内，除氧器压力仍然超限。当时包括外方在内的专家提出许多措施，如增加除氧器至凝汽器排放容量、减少低压循环泵流量（加节流孔）牺牲排烟温度以减少低压蒸发器吸热等措施，因种种原因未能实施，直到联合循环工程验收时仍作为遗留问题之一。

2原因分析

2．1余热锅炉的传热特性

传热特性就是燃机负荷（输入燃料量）不变情况下，燃机（改变进口导叶）排气温度变化时余热锅炉各受热面吸热变化情况。图1是工质温度随流程的变化规律，方框部分的大小表示各受热面的吸热量，D是窄点（pinchpoint），表示高压蒸发器出口烟温与汽包饱和温度之间的传热温差，工况变动时该传热温差基本不变，当燃机排气温度变化时燃气温度线挠D点转动。排气温度降低时（图中虚线所示），线越平坦，过热器吸热减少，省煤器及低压蒸发器吸增加，排烟温度升高，燃机排气热量利用程度低，反之亦然。运行经验表明，当燃机排气温度在426.7℃（800°F）以上时低压蒸发器的吸热能保证除氧器压力在设计范围内。

2．2燃气机的温控特性

图2是根据燃机实际运行数据绘出的温控特性，环境温度23．9℃（75°F）。图中O点为全速空载点，TTRX为燃机允许的最高排气温度（温控线），OABDF线表示单循环温控方式下排气温度的变化规律。OACEF线表示在投入联合循环温控方式下排气温度的变化规律。OACE线表示当时进口导叶在57°，BDF线表示当时的进口导叶在84°。

2．3除氧器压力升高原因

在联合循环调试初期，燃机仍然采用单循环的温控方式，由图2可以看出，在单循环方式下，当燃机排气温度达到371．1℃（700°F）时，燃机进口导叶开始开启，随着燃机负荷的增加，进口导叶直至开至84°的最大角度，对应燃机负荷在70MW，也就是说在此段负荷范围内燃机排气温度始终低于或等于371．1℃（700°F）。由前面的讨论可知，在此段负荷范围内燃机排气温度太低余热锅炉低压蒸发器吸热偏大是造成除氧器压力升高的根本原因。燃机负荷继续增加时排气温度上升沿DB线进入温控。

3解决的办法

根据前面的分析可知，除氧器压力升高的根本原因是因为燃机排气温度太低，但排气温度变化由GE的温控方式决定。当然可以直接将燃机投入联合循环温控以提高燃机部分负荷下的排气温度，实际上在调试初期燃机投过一次联合循环温控，当时燃机负荷接近85MW时排气温度达到545℃，余热锅炉侧出口主蒸汽温度已达到500℃，汽机侧进口温度超过487℃的额定温度，外方专家又改回单循环的温控方式。因此GE提供的二种温控方式都不能满足现场要求。也就是说，单循环的温控方式使除氧器超压；联合循环的温控方式使汽机超温。若能找到一种折中办法，使燃机排气温度处于高、低限之间，就必须对燃机的温控方式进行修改，但无论如何修改后的TTRX（允许温度）不应高于原始值，否则将引起燃机透平进口温度超限。

根据GE提供的温控线：TTRX＝110°F－1．735×（CPD－97．2），可供修改的常数有2个，即增加斜率（1．732）和左移拐点（97．2），但燃机的最高出力也因温控线左移而下降，显然是不足取的。然而可以通过修改单循环时温控常数来实现，改变单循环时温控常数相当于将图2中AB线上下平移，只要将AB线平移至426．7℃（800°F）温度以上就行，如移至CD位置。

修改后燃机温度的变化规律是OACDF线。这样避开了联合循环温控方式下排气温度的峰值，实际运行中是通过修改单循环温控常数（CSKGVSSR）来实现的，考虑到减温水的降幅、燃气与蒸汽的传热温差，将这个常数值定在510℃（950°F），对应的主汽温度在487℃。采用修改的温控方式后，解决了困扰已久的除氧器超压问题。

温控范文篇10

以我国供暖现状，采暖能耗指标是同类气候条件下发达国家的3-5倍，而且供暖效果也远远不如，能耗大量浪费的原因中固然有百姓用户节能意识淡薄、收费体制不能刺激节能，但主要的原因还是因为我们设计、施工与运行管理的落后。如果不提高自身能力水平，而一味地追求收费，就是将自身水平落后造成的浪费转嫁给消费者，这样显然不合理，也不利于节能工作。按热收费，比以前进步了，实现了交易公开的原则，但是用户不能主动控制以实现节能，也就是不能主动地去省钱或是选择其他方式供暖，违背了公平与公正的原则，很易造成矛盾，挫伤或阻碍供暖节能技术的发展，不利于供热改革。我们认为正确的做法是温控与热量并重，相辅相成，甚至温控更加重要。供热单位先提高自身水平，提高室内热舒适度，也就是提高服务质量，再合理地向用户收费，促节能事业发展。

2、户内系统和户外系统的关系

目前有一种趋势：认为讲温控就是要在室内安装温度控制阀，讲计量就是在户内安装热量表，至于户外控制就可以不被重视了。温控与计量是不是只要针对户内系统，户外就可以忽视呢？对于一个户内控制设备完善的系统（安装了温控阀和热量表），如果没有相应的户外控制，很难保证户内设备正常地工作。如果户外水力失调严重，温控阀不能工作在正常工况下，压头大就会频繁地开关甚至产生噪音，压头太小会始终常开而室内温度不足；热量表也可能工作在额定之外的流量下，测量不准确。如果外网不能根据户内工况变化相应调节，如：水泵不能变频、压差不能稳定的情况下，水泵、锅炉或换热器的效率也不能保证。如果户内采取了节能手段，而户外没有配合措施，一方面会引起管网水力热力工况的失调，另一方面室内节省的能量不能体现在热源的节能上，节能这一根本目的就没有实现。所以我们认为好的户内控制一定要与户外控制相结合。

随着先进计量、控制设备不断应用于系统中，分户计量供热系统逐步在我国发展起来。从用能的角度看分户计量供热的技术能够有效利用自由热，提倡用户的行为调节，以减少能耗；另一方面，从用户出发它能够提高室内热环境的舒适性。在散热器上安装温控阀为实现这些目标提供了有效手段。当温控阀被设定在某一值时，它可以通过感温包测量室内温度，实时调节散热器流量以符合设定值。如果热网的运行工况可以最大限度的满足各个用户的需求，那么温控阀控制的散热器供暖房间温度就不会出现过冷过热的情形。但是舒适度因人因时而异，提高用户的舒适程度不仅要求在设计温度18℃时保持室温仅有微小的波动，而且应该尽可能的满足用户希望提高室内温度的要求。

3、是温控计量产品去适应系统，还是系统去适应产品

我们采取“拿来主义”来消化学习国外的温控计量技术，包括消化和应用国外的产品，但是外来的产品并不适应我国的现有系统，除了水质问题和管理问题外，还有许技术问题。如：系统末端压差、系统规模大小、设备工作环境等都存在很大的不同，不做任何改变就应用在一起很难得到正常的效果。如有的示范工程，产品应用效果不好，出现一些问题，厂家就提出要彻底地改变中国的供热系统，殊不知，对中国这一巨大规模的供热体系，改变是一个渐进的过程，需要一定的时间，不可能一蹴而就。谁应该去适应谁并不存在一个分明的界限，但是合理的寻求结合点，花最小的投入去获得最大的回报，这个工作非常重要。

4、政策、技术标准、产品开发的相互关系

过去几年里，温控与热计量事业发展很快，但总体规模不大，没有形成一个产业。产品供应商经常抱怨国家政策不到位，没有强制措施，政府又考虑到技术方案和相关标准不完善，可操作性差，设计部门往往无章可循，缺乏标准指导，开发商在无强制措施的情况下，不愿增加温控与热量的投资，存在侥幸心理。三者之间相互依存，又相互制约，影响温控与热计量技术的发展。从行业管理部门来讲，近期成立的建设部热改与热计量领导小组可统一管理、规划、协调各部门的工作，推进该事业的发展。新型采暖方式与集中供暖系统温控与热计量发展的相互关系当前，新型的采暖方式发展迅猛，在一些主要城市中，分户燃气炉采暖和户内电采暖发展很快，挑战旧有传统供暖方式，成为集中供暖的主要竞争对手。这些新型采暖方式的发展是市场经济发展的必然产物，是促进传统的集中供暖系统变革的重要力量。这些新型采暖方式除了投资相对较少，物业管理方便，有利于大气环境之外，其主要点之一就是可以分户计量和收费，解决收费问题。这将极大地挑战和促进集中供热发展分户计量计费技术，如果做不到这一点，就很可能被挤小市场占有率，丢掉市场份额；同时，新型采暖方式也可以促进计量收费的普及，让百姓受供暖体制改革，对集中供热也有好处。新型采暖方式的另一个主要优点就是采暖费与传统的供热方式相当。在现有的燃料价格体系下，分户燃气炉的燃烧效率低于集中燃气锅炉的燃烧效率；燃烧天然气比烧煤贵；要产生同样的热量值，用电比烧煤或烧天然气贵。

为什么新型采暖方式的采暖费以和集中供热竞争呢？这其中有国家能源结构的调整和有关部门扶植的原因，但主要原因有两点：一是因为新型采暖方式避免了热量在输送环节中的浪费，而集中供暖的网络输送环节存在很大的浪费；二是新型采暖方式室温容易控制，控制手段有自动恒温控主动调节控制，避免了温度失调、利用了自由热、实现了经济运行，而传统的集中供热就难以实现这些控制。新型的集中供暖系统采用了温控与热量技术，就可以提高效率、减少浪费、增加控手段，就可以与新型采暖方式同等竞争，夺回价格优势，争取市场份额。

参考文献：

[1]贺平，孙刚.供热工程（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，1993.

[2]李建兴，涂光备，.量调节公式在计量供热系统中的应用.暖通空调，2001，31(6)：112-114.