CN103837647A - 分析仪器水样加热制冷恒温装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分析仪器水样加热制冷恒温装置，由加热模块入水口、加热棒、加热铸铝模块、不锈钢管路、水温传感器一、加热模块出水口、制冷模块入水口、散热器、半导体制冷片、制冷铸铝模块、水温传感器二、制冷模块出水口、温度控制电路、反应室组成。本发明的特点是采用基于双闭环PID控制的温控系统软硬件的设计，使得在管路中流动的海水能在尽可能短的时间内达到目标平衡温度。

Description

分析仪器水样加热制冷恒温装置

技术领域

本发明涉及一种加热制冷恒温装置，特别设计一种分析仪器水样加热制冷恒温装置。

背景技术

传统的分析仪的水路系统中没有腔体，而是采用全管路设计，这种情况对于流量较大的水样进行平稳地温度控制，具有一定难度。

工作过程的控制，加热控制与制冷控制是一对矛盾的控制，这难以将这两套系统放在一起使用，现有技术中一般的温控器无法满足要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种低成本、高性能、智能化程度高、功能全应用范围广的分析仪器水样加热制冷恒温装置。

为了达到上述目的，一种分析仪器水样加热制冷恒温装置，主要由加热模块入水口、加热棒、加热铸铝模块、不锈钢管路、水温传感器一、加热模块出水口、制冷模块入水口、散热器、 半导体制冷片、制冷铸铝模块、水温传感器二、制冷模块出水口、温度控制电路、反应室组成。

所述加热模块入水口、加热模块出水口、制冷模块入水口、制冷模块出水口与不锈钢管路连接，水温传感器一和水温传感器二与不锈钢管路连接，散热器与半导体制冷片连接，半导体制冷片与制冷铸铝模块连接。

下面介绍一下该分析仪中水样的前处理过程：

首先在加热模块中，待测水样需要经过加热模块入水口1流过封装在加热铸铝模块3中的不锈钢管路4,通过加热棒2的加热将流动的水样升温并稳定在预定温度45℃，其中温度控制是通过水温传感器一 5 将水温实时反馈给温度控制电路13,进而控制加热棒2的工作效率已达到稳定水温的目的。加热后的水样通过加热模块出水口6进入制冷模块。

随后，在制冷模块中水样需要经过制冷模块入水口7流过封装在制冷铸铝模块10中的不锈钢管路4，热量通过贴在制冷铸铝模块10顶部的半导体制冷片9传导到散热器8上，并将水温降至20℃-25℃，其中温度控制是通过水温传感器二 11 将水温实时反馈给温度控制电路13,进而控制散热器8的工作效率。最后，经过制冷的水样从制冷模块出水口12流出，通过水泵和过滤膜

将处理好的水样送入反应室14进行相关化学反应。

其中水样加热到指定温度的目的是破坏大部分单细胞生物，将其分解。实现手段是采用加热棒与管路全部用铸铝模块封装方式，这样加热棒工作时整个铸铝模块也随之升温，进而通过不锈钢管路将水样稳定地加热。

而随后将水样迅速制冷的目的是避免反应探头因高温水样流过产生的热量导致信号漂移，而影响测量结果的真实性。其实现手段同样是采用将管路封装在铸铝模块中的方式，在铝块顶层表面安装以半导体制冷片为主的高效散热装置，通过风冷的方式将管路中水样的热量快速传导出去。

本发明的有益效果是：加热系统可以杀灭管路水样中的大部分微生物，防止其影响反应信号的平稳性。制冷系统能保证在水样在进行检测反应之前降低至适当温度，不会因温度过高而影响检测装置的输出信号。本套温控装置采用基于双闭环PID控制的温控系统软硬件的设计，使得在管路中流动的海水能在尽可能短的时间内达到目标平衡温度，为该分析仪可靠性、测量速度、结果准确度等方面提供了有利的条件。

附图说明

图1是本发明温控系统工作流程结构图；

图2是本发明温控系统控制原理图；

图3是本发明温控系统控制电路原理图。

    1、加热模块入水口；2、加热棒；3、加热铸铝模块；4、不锈钢管路；5、水温传感器一；6、加热模块出水口；7、制冷模块入水口；8、散热器；9、半导体制冷片；10、制冷铸铝模块；11、水温传感器二；12、制冷模块出水口；13、温度控制电路；14、反应室。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

一种分析仪器水样加热制冷恒温装置，主要由加热模块入水口1、加热棒2、加热铸铝模块3、不锈钢管路4、水温传感器一5、加热模块出水口6、制冷模块入水口7、散热器8、 半导体制冷片9、制冷铸铝模块10、水温传感器二11、制冷模块出水口12、温度控制电路13、反应室14组成。

所述加热模块入水口1、加热模块出水口6、制冷模块入水口7、制冷模块出水口12与不锈钢管路4连接，水温传感器一5和水温传感器二11与不锈钢管路4连接，散热器8与半导体制冷片9连接，半导体制冷片9与制冷铸铝模块10连接。

其工作流程如下：首先在加热模块中，待测水样需要经过加热模块入水口1流过封装在加热铸铝模块3中的不锈钢管路4,通过加热棒2的加热将流动的水样升温并稳定在预定温度45℃，其中温度控制是通过水温传感器一5将水温实时反馈给温度控制电路13,进而控制加热棒2的工作效率已达到稳定水温的目的。加热后的水样通过加热模块出水口6进入制冷模块。

随后，在制冷模块中水样需要经过制冷模块入水口7流过封装在制冷铸铝模块10中的不锈钢管路4，热量通过贴在制冷铸铝模块10顶部的半导体制冷片9传导到散热器8上，并将水温降至20℃-25℃，其中温度控制是通过水温传感器二11将水温实时反馈给温度控制电路13,进而控制散热器8的工作效率。最后，经过制冷的水样从制冷模块出水口12流出，通过水泵和过滤膜

将处理好的水样送入反应室14进行相关化学反应。

其中水样加热到指定温度的目的是破坏大部分单细胞生物，将其分解。实现手段是采用加热棒与管路全部用铸铝模块封装方式，这样加热棒工作时整个铸铝模块也随之升温，进而通过不锈钢管路将水样稳定地加热。

而随后将水样迅速制冷的目的是避免反应探头因高温水样流过产生的热量导致信号漂移，而影响测量结果的真实性。其实现手段同样是采用将管路封装在铸铝模块中的方式，在铝块顶层表面安装以半导体制冷片为主的高效散热装置，通过风冷的方式将管路中水样的热量快速传导出去。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种分析仪器水样加热制冷恒温装置，主要由加热模块入水口、加热棒、加热铸铝模块、不锈钢管路、水温传感器一、加热模块出水口、制冷模块入水口、散热器、 半导体制冷片、制冷铸铝模块、水温传感器二、制冷模块出水口、温度控制电路、反应室组成，其特征在于：

所述加热模块入水口、加热模块出水口、制冷模块入水口、制冷模块出水口与不锈钢管路连接，水温传感器一和水温传感器二与不锈钢管路连接，散热器与半导体制冷片连接，半导体制冷片与制冷铸铝模块连接。

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