CN105682260A - 一种分阶段加热控制及报警指示电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分阶段加热控制及报警指示电路，由断电延时继电器系统、分时加热系统、报警指示系统和温度开关ST组成；所述断电延时继电器系统由断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2和按钮SB组成；分时加热系统由热敏电阻PTC和加热电阻丝R1组成；报警指示系统由指示灯YE、指示灯GN和指示灯RD组成；本发明利用断电延时继电器的断电延时特性，将加热分为全速和减速阶段，并加以指示灯报警，不仅可以提高加热速度，更可以满足不同程度的加热需求，从而节约能源，对于构造可持续发展社会具有十分重要的意义。

Description

一种分阶段加热控制及报警指示电路
技术领域
本发明涉及控制电路领域，尤其涉及一种加热控制电路，能够实现分阶段加热和指示灯报警。
背景技术
在生产、生活中所常用的许多设备中，经常需要使用到加热装置。根据电能转换为热能的形式不同，电加热方式通常可分为以下几种。
电阻加热是利用电流通过导体时，因导体电阻作用而产生的热量来加热工件或材料的一种加热方式。利用电阻原理制成的电加热设备称为电阻炉，如箱式炉、井式炉、盐浴炉、扩散炉和烧结炉等。通电导体可以是特制的加热元件，用此种方式加热，称为间接加热；也可以是被加热物自身，这种加热方式称为直接加热。电阻加热炉是电加热设备中数量、规格、品种最多的一种电炉，其电热元件结构简单，对被加热物限制少，加热温度易于控制，精度高，但其空载损耗大，电耗高。因此，是节电工作中要着重抓好的一种高耗电设备。
电弧加热是利用电能在气体介质中产生电弧燃烧时的热量来熔炼加热工件或材料的一种加热方式。利用电弧燃烧作热源而制成的电加热设备叫电弧炉。根据被加热物受电弧作用的方式不同，一般分为直接式电弧炉，如炼钢电炉；间接式电弧炉，如铜及铜合金熔炼炉；电阻电弧炉，如电石炉、铁合金炉、黄磷炉、刚玉炉等。电弧加热热量集中、温度高、加热电耗低、设备占地小、工艺灵活性大，通常只用作金属或非金属材料的熔炼，而不作加热使用。
感应加热是应用电磁感应原理，使处于交变磁场或电场中的导体(被加热物)内产生感应电流，感应电流通过导体内电阻产生热量来对自身加热的一种加热方式。利用这种加热方式进行加热的设备叫感应炉。感应加热效率高、加热迅速、被加热物表面氧化烧损少、温度易于控制、可进行局部加热，感应加热工作环境清洁、噪声小、灰尘少，受外界污染少，但其设备功率因数低，多在0.15～0.5之间。
电子束加热是利用电流通过钨等高融点金属产生的电子束来轰击被加热物而产生热量的一种加热方式。利用电子束加热原理制成的电加热设备叫电子束炉。电子束炉转换效率可高达90％以上，并且可制造出功率达120k/W以上的加热装置。它主要用于金属穿孔、熔接、表面热处理等，是近代发展起来的一种新的加热方式。
介电加热是利用2MH，以上的高频电压加于介电体，从而使介电体分子间激烈摩擦，在介电体内部产生热量来进行加热的。一种加热方式。这种加热方式具有升温迅速、加热密度大、效率高、加热均匀、可进行局部加热等优点。目前主要用于电子炉灶，电子零件加工、通信、电脑材料加工等方面。
等离子体加热是利用气体在高频电场下，电离产生的等离子体的能量来进行加热的一种加热方式，也是最新开发的一项加热技术。用等离子体弧光加热炉代替传统的炼钢炉，可节约大量能源。目前，国外已开始使用20t的等离子体感应熔化炉和45t的等离子体弧光熔化炉来冶炼高合金钢等。
为了满足不同加热需求，实现能源节约利用，现有必要发明一种分阶段加热控制电路，并兼有阶段报警指示装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种分阶段加热和报警指示电路。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种分阶段加热控制及报警指示电路，由断电延时继电器系统、分时加热系统、报警指示系统和温度开关ST组成；其中，所述断电延时继电器系统由断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2和按钮SB组成；分时加热系统由热敏电阻PTC和加热电阻丝R1组成；报警指示系统由指示灯YE、指示灯GN和指示灯RD组成；所述断电延时继电器KT1的第二常开触点与指示灯YE串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；断电延时继电器KT1的第一常闭触点与指示灯GN串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；热敏电阻PTC与断电延时继电器KT1的第一常开触点并联，再与加热电阻丝R1串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；断电延时继电器KT2的第一常开触点的另一端与按钮SB的一端均与温度开关ST的常闭触点的一端相连；断电延时继电器KT1的线圈的一端和断电延时继电器KT2的线圈的一端并联后与按钮SB的另一端相连；断电延时继电器KT1的线圈的另一端和断电延时继电器KT2的线圈的另一端均接零线；温度开关ST的常闭触点的另一端与温度开关ST的常开触点的一端均接火线；温度开关ST的常开触点的另一端与指示灯RD的一端相连，指示灯RD的另一端接零线。
本发明的有益效果是：利用断电延时继电器的断电延时特性，将加热分为全速和减速阶段，并加以指示灯报警。
1、改变全程采用热敏电阻控制加热电流的状态，在全速加热阶段不接入热敏电阻，增大电流，从而提高加热速度。
2、通过设置KT1的延时时间，使得全速加热阶段结束后达到指定温度，从而可以满足不同程度的加热需求。
3、在全速加热阶段结束后，指示灯YE灭，GN亮，此时用户即可关闭电源，停止加热，从而节约能源。
4、KT2起到保护作用，如果温度开关出现故障，不能及时断开，则通过KT2延时即可切断开关，防止加热过度。
附图说明
图1为本发明的基本结构示意图；
图2为本发明的控制电路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种分阶段加热控制及报警指示电路，由断电延时继电器系统、分时加热系统、报警指示系统和温度开关ST组成。通过对断电延时继电器系统延时时间的设置，来控制分时加热系统的加热模式切换，同时控制报警指示电路，指示出相应的加热模式。
当温度达到指定温度，触发温度开关的状态改变，一方面切断加热电路，另一方面开启指示灯，指示加热完毕。
如图2所示，为本发明的实施控制电路。断电延时继电器系统由断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2和按钮SB组成；分时加热系统由热敏电阻PTC和加热电阻丝R1组成；报警指示系统由指示灯YE、指示灯GN和指示灯RD组成；所述报警指示系统的指示灯YE指示快速加热阶段、指示灯GN指示减速加热阶段、指示灯RD指示加热完成阶段；所述断电延时继电器KT1的第二常开触点与指示灯YE串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；断电延时继电器KT1的第一常闭触点与指示灯GN串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；热敏电阻PTC与断电延时继电器KT1的第一常开触点并联，再与加热电阻丝R1串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；断电延时继电器KT2的第一常开触点的另一端与按钮SB的一端均与温度开关ST的常闭触点的一端相连；断电延时继电器KT1的线圈的一端和断电延时继电器KT2的线圈的一端并联后与按钮SB的另一端相连；断电延时继电器KT1的线圈的另一端和断电延时继电器KT2的线圈的另一端均接零线；温度开关ST的常闭触点的另一端与温度开关ST的常开触点的一端均接火线；温度开关ST的常开触点的另一端与指示灯RD的一端相连，指示灯RD的另一端接零线。
利用断电延时继电器的特性，当按钮SB按下抬起时，断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2开始动作。
断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2的常开触点闭合，热敏电阻PTC被KT1常开触点短路，未连接入电路，此时，分时加热系统电阻恒定且为最小，电流达到最大值，装置迅速加热，使电路处于全速加热阶段。
断电延时继电器KT1的另一个常开触点闭合使指示灯YE灯亮，表示正在快速加热中。
断电延时继电器KT2的延时时间比断电延时继电器KT1的延时时间要长。断电延时继电器KT1延时结束后，断电延时继电器KT1常开触点恢复到断开位置，热敏电阻PTC串入到电路中，分时加热系统电流逐渐减小，电路进入慢加热状态。
断电延时继电器KT1的另一个常开触点断开，指示灯YE灯灭；断电延时继电器KT1的常闭触点闭合，指示灯GN灯亮，表示正在慢速加热中。
继续加热，当加热最终温度达到指定最高温度，温度开关ST的常闭触点断开，加热停止，指示灯GN灯灭；温度开关ST的常开触点闭合，使指示灯RD灯亮，表示加热完毕。
如果加热到断电延时继电器KT2的定时时间，温度开关还没有动作，就自动切断电源停止加热，指示灯GN灯灭，由于温度开关没有动作，指示灯RD灯也不亮。
断电延时继电器KT2起到保护作用，如果温度开关出现故障，不能及时断开，则通过断电延时继电器KT2延时即可切断开关，防止加热过度。
实施例：
本发明所述阶段性加热控制和报警指示电路可应用于常用家用电器如饮水机中。
调查饮水机使用情况可知，大多数人打开饮水机将水直接加热为沸水后，无法直接饮用，往往是将热水晾凉或是兑些冷水饮用。如此一来，将水加热到了过高的温度，便造成了一定的能源浪费。除此之外，由于在加热过程中，水的温度不断升高，热敏电阻阻值不断变化，加热电流逐渐减小，降低了加热的速度。应用本发明，则可解决上述问题。
假设对于大多数人群，水的最适宜饮用温度为K℃，结合水的比热容和电路的热效应，可以很方便地计算出将水加热到此最适宜饮用温度所需的时间t，并将此时间设置为断电延时继电器KT1的延时时间。
如此一来，在这一快速加热阶段，由于未接入热敏电阻PTC，饮用水将以最快速度加热到最适宜饮用温度。
当水已加热至最适宜饮用温度，饮水机将通过指示灯发出报警信号，此时用户可以选择关闭电源，这样一来节省了加热时间，二来节省了将水加热至沸腾所需要的额外能源。
当然，用户也可以选择不关闭电源，即不进行任何操作，则饮水机将进入减速加热阶段，此时的加热方式与普通饮水机类似，通过热敏电阻PTC进行控制。当温度达到100℃，温度开关将自动断开，停止加热。此时，用户也可以得到想要的沸水。

Claims (1)

1.一种分阶段加热控制及报警指示电路，其特征在于，由断电延时继电器系统、分时加热系统、报警指示系统和温度开关ST组成；其中，所述断电延时继电器系统由断电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2和按钮SB组成；分时加热系统由热敏电阻PTC和加热电阻丝R1组成；报警指示系统由指示灯YE、指示灯GN和指示灯RD组成；所述断电延时继电器KT1的第二常开触点与指示灯YE串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；断电延时继电器KT1的第一常闭触点与指示灯GN串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；热敏电阻PTC与断电延时继电器KT1的第一常开触点并联，再与加热电阻丝R1串联，串联后一端接断电延时继电器KT2的第一常开触点的一端，串联后另一端接零线；断电延时继电器KT2的第一常开触点的另一端与按钮SB的一端均与温度开关ST的常闭触点的一端相连；断电延时继电器KT1的线圈的一端和断电延时继电器KT2的线圈的一端并联后与按钮SB的另一端相连；断电延时继电器KT1的线圈的另一端和断电延时继电器KT2的线圈的另一端均接零线；温度开关ST的常闭触点的另一端与温度开关ST的常开触点的一端均接火线；温度开关ST的常开触点的另一端与指示灯RD的一端相连，指示灯RD的另一端接零线。
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