CN102323129B - 用于润滑油恒温加热的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于润滑油恒温加热的装置，该装置主要由反馈电路、套筒（6）和位于该套筒中的加热器（4）组成，其中：在加热器（4）和套筒（6）的同一位置开有贯通的带有边沿的槽口，该槽口的张开大小通过边沿上的螺栓进行调节；设有温度控制器（2），其一个输出端用电缆经可调变压器（3）与加热器（4）电连接，其另一个输出端用电缆与加热器接触的热电偶（5）电连接，由此构成了反馈电路。本发明结构具有一定的特殊性，能够在润滑油检测之前，根据实际需要，调节性能参数，将油液加热到合适的温度，降低油液粘度，从而降低因粘度大而污染度失真的可能性。

Description

用于润滑油恒温加热的装置

技术领域

本发明涉及加热装置，特别是涉及一种恒温加热待检测润滑油的装置。

背景技术

在做润滑油污染度检测的时候，如果不对润滑油进行加热，这样就会产生一些问题，比如说在待测润滑油温度低的时候，润滑油在低温下粘度较大，这样一方面会因为润滑油粘度达不到测试仪器要求的范围而使仪器无法正常工作，另一方面会导致润滑油污染度检测仪测量的结果不准确，在某些颗粒范围内甚至会大一个数量级，这样会导致做出不正确的决策，造成不必要的损失。为了使检测结果更加准确，润滑油在检测之前需要对其加热，降低其粘度。而油液加热不同于别的物质的加热，它在加热过程中不能被污染，否则也会影响污染度，同时加热温度要可控，否则加热温度过高导致油液自燃，产生危险。 

目前市面上有各种各样的油液加热器，一般是对油液直接进行加热，还有通过水浴的方式。直接加热的方式对于待测污染度的润滑油来说是不适合的，会引入一些杂质，影响润滑油污染度的测量，并且此种装置体积大，只能应用于实验室，不能作为现场和在线检测。通过水浴的方式加热，比如数显恒温水浴锅，或者是数显高温油浴振荡器，这些装置体积比较大，携带不方便，也只适合实验室使用，并且油液试剂瓶一般是塑料制品，通过水浴的方式加热时，多数试剂瓶会倾倒或漂浮，而试剂瓶的盖子很难密封，这样会导致待测的油液与浴缸的介质混合，待测油液被污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种便携、使用方便、尺寸可调节、温度可控制的待检测润滑油恒温加热的装置。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的用于润滑油恒温加热的装置，主要由反馈电路、套筒和位于该套筒中的加热器组成，其中：在加热器和套筒的同一位置开有贯通的带有边沿的槽口，该槽口的张开大小通过边沿上的螺栓进行调节；设有温度控制器，其一个输出端用电缆经可调变压器与加热器电连接，其另一个输出端用电缆与加热器接触的热电偶电连接，由此构成了反馈电路。

所述温度控制器，其核心部分可以是一个单片机，该单片机设有以PID模糊控制技术编写的程序，优于传统的温度控制技术，可以很好的解决惯性温度误差这个问题。该单片机程序根据所述装置要对油液加热的要求，可以实现随时根据热电偶反馈的温度值进行温度控制的优点。

所述加热器可以为圆柱形，其外壁与套筒内壁靠近，都是金属材料制造。加热器厚度为2.0～2.8mm。套筒厚度很薄，为0.3～0.5mm。

套筒上具有调节螺母，通过旋动调节螺母调整所述套筒的直径，加热器的直径大小将随套筒直径的变化而改变，以适应不同直径的油液容器。

所述加热器和可调变压器可以分离安装在金属盒中。

在金属盒的底面可以设有圆孔，便于加热器和可调变压器的电缆连接。

所述热电偶可以置于加热器和套筒之间，通过电缆将热电偶和温度控制器连接，实时的监控温度并且向温度控制器反馈信息，温度控制器通过反馈电路对输入可调变压器的电压和加热器的工作状态进行控制，实现温度控制。

本装置还设有温度报警和自动断电装置，通过一个蜂鸣器实现报警。该温度报警和自动断电装置的输入端与单片机相连，烧录在单片机上的程序通过热电偶检测当前温度值，当温度超过危险温度阈值时，加热器自动断电，同时控制蜂鸣器报警。

本发明提供的上述用于润滑油恒温加热的装置，其用于润滑油恒温加热的方法是：将交流电源插头插上电源座后，电流先进入温度控制器，该温度控制器通过反馈电路控制着可调变压器和加热器的工作状态；当待测油液的试剂瓶放入加热器的内腔后，在温度控制器上设定电压值和加热待达到的温度，然后进行加热，热电偶会随时检测加热器已达到的温度，反馈给温度控制器，温度控制器显示当前加热器达到的温度值，通过PID调节控制加热器的温度保持恒定，当温度值超过危险温度阈值的情况下断电，达到对待测量油液恒温加热的目的。

本发明与现有技术相比具有以下的主要的优点：

其一. 装置体积小，携带方便。

外形只有10cm×10cm×25cm，体积小巧，携带方便，可以与目前发展的便携式油液污染度检测仪相配合，克服了油液加热只能在实验室进行的不足，使在线润滑油检测成为了现实。 

其二. 加热方便。

对于待测润滑油，直接取样置于试剂瓶中，将装了油液的试剂瓶置于本装置加热器中加热，加热完毕再进行污染度检测，不但加热速度快，加热到60摄氏度大概需要10分钟，而且温升过程平稳，并且解决了因为使用数显恒温水浴锅和数显高温油浴振荡器导致试剂瓶倾倒的问题，避免了待测油液被污染的问题产生，不会产生二次污染，使得污染度失真。

其三.适应各种直径的试剂瓶加热。

本装置中结构尺寸可调，可以根据试剂瓶直径的大小进行尺寸调节。一般用于采样的油液试剂瓶大小是标准的，本装置的默认尺寸是根据标准试剂瓶直径来设计的，同时留有一定调节的空间，使得直径在一定变化范围之内的试剂瓶均能适用于本加热器。

其四.加热时间可控制。

本装置采用了可调节变压器，这样可以根据实际需要选择电压大小进行加热，主要是用于控制加热过程中温度升高的速度。比如需要立即进行油液检测，就通过可调变压器调大电压，使得加热速度变快。

本发明结构具有一定的特殊性，能够在润滑油检测之前，根据实际需要，调节性能参数，将油液加热到合适的温度，降低油液粘度，从而降低因粘度大而污染度失真的可能性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2是本发明的电路连接示意图。

图3是图1中加热器4和套筒6的结构示意图。

图中：1.交流电源插头； 2.温度控制器； 3.可调变压器； 4.加热器； 5.热电偶； 6.套筒； 7.金属盒； 8.螺栓。

具体实施方式

本发明提供的用于润滑油恒温加热的装置采用交流电加热电阻丝的方式，温度反馈控制系统采用PID控制技术。针对润滑油的易燃特性，该装置中的温度反馈控制系统设置了报警和自动断电装置。交流电源插头连接电源，通过温度控制器，再通过可调变压器降低电压，再连接加热器进行加热，热电偶可以进行温度反馈调节。为了使油液不受污染，本发明设计成为直径可调节的圆柱形腔体，此腔体由加热器和套筒组成，可以通过调节螺栓调节此腔体直径的大小，将装有待测油液试剂瓶放入圆柱形腔体内进行加热，可调变压器、加热器、热电偶和套筒集成在一个金属盒里，在金属盒与套筒之间添加石棉或其他保温材料。

下面结合附图对本发明作进一步说明，但并不局限于下面所述内容。

本发明提供的用于润滑油恒温加热的装置，其结构如图1所示，主要由反馈电路、套筒6和位于该套筒中的加热器4组成，其中：在加热器和套筒的同一位置开有贯通的带有边沿的槽口，该槽口的张开大小通过边沿上的螺栓8进行调节。设有温度控制器2，其一个输出端用电缆经可调变压器3与加热器4电连接，其另一个输出端用电缆与加热器接触的热电偶5电连接，由此构成了反馈电路。

所述温度控制器2，可以采用PID温度控制技术，或传统的温度控制技术。温度控制器2的核心部分是一个单片机，该单片机程序编写过程采用了PID温度控制技术，传统的温度控制器温控方式是利用热电偶检测温度的变化，在温度变化的情况下，产生变化的电流作为控制信号，对电器元件作定点的开关控制器，控制温度一般在0-400℃之间。进行温度控制期间，当被加热器件温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热，但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于设定温度，发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温度控制器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时间，通常开始重新加热时，温度继续下降几度。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。此温度控制器采用的是PID控制技术，可以很好的解决惯性温度误差这个问题。该温度控制器控制着可调变压器3和加热器4的工作状态。

所述温度报警装置，其输出端与单片机相连。当加热器4的温度达到温度报警装置所设定的最高温度值时，温度报警装置就会报警，并且同时停止加热器4的加热。

所述可调变压器3的作用是：如果将交流电直接输入加热器，加热器温度上升过快，惯性过大造成温度过高而烧坏油液容器引起危险，由该可调变压器降压后，能够安全平稳可控的提高加热器的温度。通过PID温控系统调节输入变压器的电压，从而控制加热器的温度精度。

所述加热器4为圆柱形，其和套筒6间距为0.8～1.2cm（图1和图3），都是金属材料制造，加热器4厚度为2.0～2.8mm，套筒6厚度为0.3～0.5mm；所述间距及厚度的大小也可以依据实际情况而定。

加热器4用于安放装有待加热油液的试剂瓶，通过拨动螺栓8使套筒6直径缩小，从而使加热器4的内壁与试剂瓶接触，在默认状态下，加热器4的直径大小是和标准试剂瓶相配合的，只有在少数试剂瓶偏大或偏小的情况下，才需要拨动螺栓8对加热器4的直径大小进行调节，使得试剂瓶的瓶壁与加热器的内壁充分接触，保证加热的效果。

上述加热器4和可调变压器3安装在金属盒7中，金属盒7的下底面有圆孔，便于可调变压器3的电缆进出，可调变压器和加热器分离安装，避免因为加热器高温而损坏可调变压器3。不过可调变压器和加热器的中间有一个小圆孔，便于加热器与可调变压器的电缆连接。

因为油液存在温升惯性，如果以油液的温度作为温度反馈，容易导致加热器过热或超过危险温度而油液的温度还达不到所需的温度范围。因此，所述热电偶5要跟加热器4接触感应温度。在本装置中，为了安装方便，可以将热电偶5置于加热器4和套筒6之间，通过电缆将热电偶5和温度控制器2连接，实时的监控温度并且向温度控制器2反馈信息，温度控制器2采用PID控制技术，通过反馈电路对通过可调变压器3输入到加热器4的工作状态进行控制，从而实现对加热器的温度控制。

本发明提供的用于润滑油恒温加热的装置，其工作过程是：参见图2，将交流电源插头1插上电源座后，电流先进入温度控制器2，该控制器通过反馈电路控制着可调变压器3和加热器4的工作状态。当待测油液的试剂瓶放入加热器4后，根据实际情况，在温度控制器2上设定电压值和加热待达到的温度，然后进行加热，热电偶5会随时检测加热器已达到的温度，反馈给温度控制器，当温度控制器显示加热值达到所要求的情况下进行断电，于是待测油液可以进行下一步的检测了。

Claims (9)

1.一种用于润滑油恒温加热的装置，其特征是该装置主要由反馈电路、套筒（6）和位于该套筒中的加热器（4）组成，其中：在加热器（4）和套筒（6）的同一位置开有贯通的带有边沿的槽口，该槽口的张开大小通过边沿上的螺栓进行调节；设有温度控制器（2），其一个输出端用电缆经可调变压器（3）与加热器（4）电连接，其另一个输出端用电缆与加热器接触的热电偶（5）电连接，由此构成了反馈电路。

2.根据权利要求1所述的用于润滑油恒温加热的装置，其特征是所述温度控制器（2），其核心部分是一个单片机，该单片机设有以PID控制技术编写的程序，以便准确控制加热器温度，减小温度上升的惯性。

3.根据权利要求1所述的用于润滑油恒温加热的装置，其特征是该装置设有温度报警和自动断电装置，通过一个蜂鸣器实现报警，所述温度报警和自动断电装置的输入端与单片机相连，烧录在单片机上的程序通过热电偶检测当前温度值，当温度超过危险温度阈值时，加热器自动断电，同时控制蜂鸣器报警。

4.根据权利要求1所述的用于润滑油恒温加热的装置，其特征是所述加热器（4）为圆柱形，其外壁与套筒（6）内壁靠近，都是金属材料制造，加热器（4）厚度为2.0～2.8mm，套筒（6）厚度很薄，为0.3～0.5mm。

5.根据权利要求2所述的用于润滑油恒温加热的装置，其特征是所述套筒（6）上具有调节螺母（8），通过旋动调节螺母（8）调整所述套筒的直径，加热器的直径大小将随套筒直径的变化而改变，以适应不同直径的油液容器。

6.根据权利要求1所述的用于润滑油恒温加热的装置，其特征是所述加热器（4）和可调变压器（3）分离安装在金属盒（7）中。

7.根据权利要求6所述的用于润滑油恒温加热的装置，其特征是在金属盒（7）的底面设有圆孔，便于加热器（4）和可调变压器（3）的电缆连接。

8.根据权利要求1所述的用于润滑油恒温加热的装置，其特征是所述热电偶（5）置于加热器（4）和套筒（6）之间，通过电缆将热电偶（5）和温度控制器（2）连接，实时的监控温度并且向温度控制器（2）反馈信息，温度控制器（2）通过反馈电路对输入可调变压器（3）的电压和加热器（4）的工作状态进行控制，实现温度控制。

9. 权利要求1至8中任一权利要求所述用于润滑油恒温加热的装置的用途，其特征是该装置用于润滑油恒温加热的方法是：将交流电源插头插上电源座后，电流先进入温度控制器（2），该温度控制器通过反馈电路控制着可调变压器（3）和加热器（4）的工作状态；当待测油液的试剂瓶放入加热器的内腔后，在温度控制器（2）上设定电压值和加热待达到的温度，然后进行加热，热电偶（5）会随时检测加热器（4）已达到的温度，反馈给温度控制器（2），温度控制器（2）显示当前加热器达到的温度值，通过PID调节控制加热器的温度保持恒定，当温度值超过危险温度阈值的情况下断电，达到对待测量油液恒温加热的目的。

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