to 314: Последний документ лучше подходит под задачу миниатюрной лабораторной установки:

И величины показателя тепловой инерции для таких термопар (из документа)
- открытая термопара (там только одна такая, первая) - 1 сек;
- в защитной арматуре (все остальные) - 2...12 сек

А что ОНИ называют тепловой инерцией?
Они это скрывают. И пишут только неравенства.

А что такое "температура печи с материалом внутри"?
Про "линейность нарастания температуры печи с материалом внутри, равную 2%" можно будет поговорить после разбирательства с первым вопросом.



Они это называют "показатель тепловой инерции". Судя по вот этому учебнику для судомехаников http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2tx...08&p_page=3 этим термином они обзывают постоянную времени в динамической модели первого порядка для термопары, находящейся в потоке неизвестно какого вещества, текущего с неизвестно какой скоростью. То есть почти всё что угодно, имеющее размерность времени.

Сначала придется разобраться с вопросом, что такое температура печи. Из моей практики в печи с цилиндрической камерой диаметр 80 милиметров высотой 40мм нагреватель боковые стенки цилиндра при загрузке камеры десяток грамм и скоростях нагрева поядка 10-20градусов в минуту неравномерность температуры в печи составляет несколько десятков градусов(измерения несколкими термопарами в разных точках) и это при температурах порядка 800 градусов когда теплообмен в основном радиационный.
Так что по моему мнению заявленные в топике требования выполнимы при скоростях нагрева единициы градусов в час.

Ну, зачем же так сразу нападать на производителей
Наверняка у них есть ТУ, где расписана конкретная методика измерения.
А в бумажке приведена цифра для оценки быстродействия.
Вот, в ГОСТ 6616-94 - Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия
на стр.2 п.3.12 приведено общее определение, а далее в тексте уточняется:
"Показатель тепловой инерции для других значений коэф. теплопередачи определяют по методикам, изложенным в ТУ на ТП конкретного типа"


Топикстартеру нужно основательно подойти к согласованию ТЗ.
И без четкого ТЗ никаких договоров не подписывать.
Если заказчик не понимает, что он хочет и что он может получить, то проще написать в ТЗ:
"Система управления обеспечивает поддержание заданного закона изменения температуры на термодатчике, встроенном в печь."
И не углубляться в подробности
Печь то целиком поставляется заказчиком, программными методами градиенты температур не уменьшить...

Нравятся мне советские ГОСТы! Как и документация на советские изделия. Как и советские учебники для советских судомехаников, ссылку на один из которых я приводил ранее.
Субъективизм вылазит из всех щелей.
Что касается производителей: кто им мешает описать прямо в даташите достаточно подробно свою методику измерения? Советская гордость может быть не позволяет? Или необходимость утверждать эти ТУ, процесс утверждения которых озлобляет и из нормальных людей рождает человеконенавистников?
Для голых термопар достаточно нормировать диаметр шарика спая и сечение проводов. И в качестве юзеролюбивой подсказки можно нарисовать график постоянной времени для воды или воздуха в зависимости от скорости потока и привести справочные величины по используемым материалам. Судовые механики не поймут? Они и так после прочтения подобных учебников ничего не поймут.

Кстати, определение на стр. 2 упомянутого ГОСТ просто ошибочно. Ну какая будет разность температур в стационарном режиме, от которой они считают долю в 37%?

Мне нужен реализовать закон изменения температуры в печи, а не выдержать точно абсолютную температуру.
Т.е. мне все равно 10 или 300 градусов намерил датчик, главное для меня, чтобы за время dt прирост температуры составил dT.
Термопара встроена в стенку печи, что должно обеспечить хороший теплообмен.
Советская медная чушка в жидкостном термостате значительно снижает неравномерность температуры, иногда на порядок.
Будем считать, что и здесь не станут экономить на металле.

Как можно регулировать закон изменения температуры в печи, не имея температуры Температура стенок печи будет иметь градиент температуры десятки градусов.
Вы в курсе что в печах для повышения равномерности температуры применяются многозонные нагреватели с индивидуальным регулированием. А сама кривая нагрева да меняйте задание по выбранному закону.
Все проблемы в печах сводятся к ограничениям накладываемыми конечными значениями теплопроводность и теплоемкости и регуляторы приходится проектировать под конкретную камеру,нагреватель,среду

C подобной ситуацией - неизвестны ни тепловые характеристики печи и нагревателя, ни тепловые характеристики объекта нагрева- короче ничего не понятно, но нужно сделать "вчера" столкнулся не так давно.
Дополнительная трудность - масса печки (и соответственно тепловая инерция) достаточно большая, те потребное на снятие характеристик печки время устремлялось в бесконечность.
Посему, правда по согласованию с заказчиком, было принято компромиссное решение: я обеспечиваю возможность управления мощностью нагревателя (уставка мощности от 1 до 100 %), измерение температуры в нужном заказчику месте и контроль времени нагрева (выключение по истечению).
Калибровку и отработку нужных режимов взял на себя заказчик. Вроде все остались довольны.
В вашем случае может быть будет полезен такой подход - снятие характеристик (построение графиков) нагрева при разных сочетаниях мощности и загрузки внутреннего объема и хранение их, например в EEPROM, в качестве опорных данных для расчетов потребной в данный момент мощности.
Ну как-то так... , может быть изложил идею не очень внятно, sorry/

Почему-то никто не предлагает самый простой и реальный вариант - купить готовый терморегулятор. Многие из них могут самонастраиваться на объект регулирования. Может не совсем качественно - но тем не менее.
Все уже давно сделано и продается недорого.

Белый дед
Терморегулятор - это лишь малая часть установки. Нагрев по определенному закону - это не самоцель.

Хорошая шутка.