CN105300766B - 一种食品检测电子舌专用的循环水浴恒温槽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品检测电子舌专用的循环水浴恒温槽，包括制冷制热模块、流动循环系统、温度传感器、槽体、烧杯保持架、直流换向固态继电器、控制模块。流动循环系统由出水管、抽水管、连接管、循环水泵组成。制冷制热模块由风扇、散热片、半导体片、水冷交换器组成。制冷制热模块、循环水泵安装在槽体左侧下部，控制模块和直流换向固态继电器安装在槽体右侧下。本发明可根据用户设定，通过温度传感器的反馈控制半导体部件制冷或制热，以循环水浴方式调节样品温度。具有可同时容纳多个样品、槽内各处温度均匀性好、体积小、便于集成在检测设备内部等优势。

Description

一种食品检测电子舌专用的循环水浴恒温槽

技术领域

本发明涉及一种食品品质检测专用的电子舌循环水浴恒温槽，安装在电子舌检测设备上，作为样品温度调节装置。

背景技术

待测食品样品的某些物理、化学特性受温度影响易产生变化。在电子舌在检测食品品质时，需要保持样品温度恒定以保证检测精度。

现阶段也开发出了许多单独的或者与仪器配套的恒温槽。恒温槽调温一般需要加热装置和降温装置。加热装置多采用电热丝加热方式，存在一定的安全性问题，同时电阻丝绕组的电磁信号容易干扰检测信号，电阻丝加热管切断加热后的余温容易导致恒温槽温度超调。降温装置多采用压缩制冷机。压缩制冷机体积大，结构复杂，不能频繁启停。制冷液还存在污染环境的可能。多数槽体为桶型结构，不能容纳大量样品同时控温。

发明内容

本发明的目的在于针对现有恒温水浴技术的不足，提出了一种新型的循环水浴恒温槽，能同时对大量样品进行温度调节，流动循环系统又能保证扁平状的槽体内部温度均匀，保证槽内各处样品均匀控温。采用半导体制冷制热部件，缩小了设备体积，便于将恒温槽集成到仪器内部。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种循环水浴恒温槽由制冷制热模块、流动循环系统、温度传感器、槽体、烧杯保持架、直流换向固态继电器、控制模块组成。

所述流动循环系统包括第一出水管、第二出水管、第一抽水管、第二抽水管、第三抽水管、第一连接管、第二连接管、第三连接管、循环水泵组成。第一连接管连接交换器出水口和循环水泵进水口，第二连接管连接循环水泵出水口和第一出水管、第二出水管。第三连接管连接水冷交换器进水口和第一抽水管、第二抽水管、第三抽水管。

所述槽体为扁平的矩形水槽结构，上方盖具有24个圆孔的烧杯保持架，槽体左侧壁上开有小孔，在小孔中分别间隔通过第一抽水管、第一出水管、第二抽水管、第二出水管、第三抽水管。出水管和进水管管壁上开有大量进出水孔，管的一头封闭，并固定在槽体右侧内壁上，管的另外一端通过槽体左侧小孔固定，管头部部分伸出槽体。

所述制冷制热模块由第一风扇、第二风扇、第三风扇、第一散热片、第二散热片、第一半导体片、第二半导体片、水冷交换器组成。第一散热片两侧紧贴第一风扇和第二风扇，第二散热片两侧紧贴第二风扇和第三风扇。第一散热片和第二散热片端部分别贴有第一半导体片和第二半导体片。第一半导体片和第二半导体片的另一面紧贴着水冷交换器。

所述制冷制热模块、循环水泵安装在槽体左侧下部。控制模块和直流换向固态继电器安装在槽体右侧下部。温度传感器安装在槽体内底部中间位置。第一半导体片、第二半导体片与直流换向固态继电器连接。温度传感器、直流换向固态继电器、第一风扇、第二风扇、第三风扇、循环水泵分别与控制模块连接。

该恒温槽启动后，槽内温度传感器检测工作介质温度。当温度低于设定温度0.5℃时，制冷制热模块制热，同时循环水泵开启，将水槽内的水循环加热。当工作介质温度介于设定温度±0.5℃范围内时，设备控制模块关闭循环水泵和制冷制热模块。当温度传感器检测到工作介质温度高于设定温度0.5℃时，制冷制热模块制冷，同时循环水泵开启，将水槽内的水循环制冷。温度传感器不停循环检测槽内工作介质温度，以决定设备工作方式，确保槽内温度保持在合理的偏差范围内。

本发明具有的有益效果：能同时对大量样品进行温度调节，流动循环系统保证了槽体内部工作介质温度均匀，使得槽内各处样品均匀控温。采用半导体制冷制热部件，安全性较强，同时体积较传统压缩制冷机小，便于将恒温槽集成到仪器内部。

附图说明

图1是循环水浴恒温槽整体结构示意图；

图2是循环水浴恒温槽轴测图；

图3是循环水浴恒温槽下方视图；

图4是制冷制热模块轴测图；

图中，第一抽水管1、第一出水管2、第二抽水管3、温度传感器4、第二出水管5、第三抽水管6、循环水泵7、第一连接管8、第二连接管9、水冷交换器10、第三连接管11、烧杯保持架12、槽体13、控制模块14、直流换向固态继电器15、制冷制热模块16、第一风扇17、第一散热片18、第二风扇19、第二散热片20、第三风扇21、第二半导体片22、第一半导体片23。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1-3所示，本发明一种循环水浴恒温槽包括制冷制热模块16、流动循环系统、温度传感器4、槽体13、烧杯保持架12、直流换向继电器15、控制模块14。

所述流动循环系统包括第一出水管2、第二出水管5、第一抽水管1、第二抽水管3、第三抽水管6、第一连接管8、第二连接管9、第三连接管11、循环水泵7组成。第一连接管8连接水冷交换器10出水口和循环水泵7进水口，第二连接管9连接循环水泵7出水口和第一出水管2、第二出水管5。第三连接管11连接水冷交换器10进水口和第一抽水管1、第二抽水管3、第三抽水管6。

所述槽体13为扁平的矩形水槽结构，工作时在槽内加入约1/2的纯净水作为工作介质。槽体13上方盖由一块有24个圆孔的烧杯保持架12，用于放置和固定烧杯。槽体13左侧壁上开有小孔，在小孔中分别间隔通过第一抽水管1、第一出水管2、第二抽水管3、第二出水管5、第三抽水管6。出水管和进水管管壁上开有大量进出水孔，管的一头封闭，并固定在槽体13右侧内壁上，管的另外一端通过槽体13左侧小孔固定，并有部分头部伸出槽体13外。

如图4所示，所述制冷制热模块16由第一风扇17、第二风扇19、第三风扇21、第一散热片18、第二散热片20、第一半导体片23、第二半导体片22、水冷交换器10组成。第一散热片18两侧紧贴第一风扇17和第二风扇19，第二散热片20两侧紧贴第二风扇19和第三风扇21。第一散热片18和第二散热片20端部分别贴有第一半导体片23和第二半导体片22。第一半导体片23和第二半导体片22的另一面紧贴着水冷交换器10。

如图3所示，所述制冷制热模块、循环水泵7安装在槽体13左侧下部。控制模块14和直流换向固态继电器15安装在槽体13右侧下部。

本发明的工作过程如下：

该恒温槽使用纯净水作为工作介质，在设备运行前，先向槽体13内部加入约1/2的纯净水。通过串口向设备的控制模块14输入指令，确定需要恒定的温度。设备开始运行，温度传感器4检测当前槽内工作介质温度，当温度低于设定温度0.5℃，控制模块14控制直流换向固态继电器15正向导通，制冷制热模块16开始制热。第一半导体片23和第二半导体片22通过第一散热片18和第二散热片20从环境中吸收热量，加热水冷交换器10。循环水泵7同时启动，水从三根抽水管抽入第三连接管11并进入水冷交换器10加热，之后从水冷交换器10出水口抽入循环水泵7并泵入第二连接管9，然后加热的水从出水管的众多小孔中快速排出。排出的水柱快速搅动在槽内的工作介质，使工作介质迅速热交换，到达各处温度均匀。样品存放在烧杯中，烧杯置于烧杯保持架12的圆孔中，烧杯1/2浸入恒温槽工作介质中，通过循环水浴控制样品温度。

当温度传感器4检测到槽内工作介质温度大于设定温度0.5℃时，控制模块14控制直流换向固态继电器15反向导通，制冷制热模块16对水冷交换器10内的水进行制冷，并通过上述水循环方式对槽内工作介质降温。当温度传感器14检测到槽内工作介质设定温度±0.5℃范围内时，控制模块14关闭循环水泵7和控制直流换向固态继电器15断开以关闭制冷制热模块16。

温度传感器4不停循环检测槽内工作介质温度，以决定设备工作方式，确保槽内温度保持在合理的偏差范围内。

Claims (2)

1.一种食品检测电子舌专用的循环水浴恒温槽，其特征在于，由制冷制热模块(16)、流动循环系统、温度传感器(4)、槽体(13)、烧杯保持架(12)、直流换向固态继电器(15)和控制模块(14)组成；

所述制冷制热模块(16)由第一风扇(17)、第二风扇(19)、第三风扇(21)、第一散热片(18)、第二散热片(20)、第一半导体片(23)、第二半导体片(22)和水冷交换器(10)组成；第一散热片(18)两侧紧贴第一风扇(17)和第二风扇(19)，第二散热片(20)两侧紧贴第二风扇(19)和第三风扇(21)；第一散热片(18)和第二散热片(20)端部分别贴有第一半导体片(23)和第二半导体片(22)；第一半导体片(23)和第二半导体片(22)的另一面紧贴着水冷交换器(10)；

所述流动循环系统由第一出水管(2)、第二出水管(5)、第一抽水管(1)、第二抽水管(3)、第三抽水管(6)、第一连接管(8)、第二连接管(9)、第三连接管(11)和循环水泵(7)组成；第一连接管(8)连接水冷交换器(10)出水口和循环水泵(7)进水口，第二连接管(9)分别连接循环水泵(7)出水口、第一出水管(2)、第二出水管(5)；第三连接管(11)分别连接水冷交换器(10)进水口、第一抽水管(1)、第二抽水管(3)、第三抽水管(6)；

所述槽体(13)为扁平的矩形水槽结构，上方盖有24个圆孔的烧杯保持架(12)，槽体(13)左侧壁上开有小孔，在小孔中分别一次安装第一抽水管(1)、第一出水管(2)、第二抽水管(3)、第二出水管(5)、第三抽水管(6)；出水管和抽水管管壁上开有大量进出水孔，管的一头封闭，并固定在槽体(13)右侧内壁上，管的另外一端通过槽体(13)左侧小孔固定，管头部部分伸出槽体(13)。

2.根据权利要求1所述食品检测电子舌专用的循环水浴恒温槽，其特征在于，所述制冷制热模块(16)、循环水泵(7)安装在槽体(13)左侧下部；控制模块(14)和直流换向固态继电器(15)安装在槽体(13)右侧下部；温度传感器(4)安装在槽体(13)内底部中间位置；第一半导体片(23)、第二半导体片(22)与直流换向固态继电器(15)连接；温度传感器(4)、直流换向固态继电器(15)、第一风扇(17)、第二风扇(19)、第三风扇(21)、循环水泵(7)分别与控制模块(14)连接。