CN106155134A - 一种富集管温控方法及温控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富集管温控方法及温控装置，该方法当需要获取富集管的温度时，先使充当加热元件的铂丝不产生热量；然后在延时设定时间后获取充当测温元件的铂丝上的温度值；接着利用比例积分微分算法对获取的充当测温元件的铂丝上的温度值与富集管所需温度进行运算，得到输出控制量，当输出控制量小于或等于0时，使充当加热元件的铂丝不产生热量，直至下一个温控周期开始；当输出控制量大于0时，确定需加载于充当加热元件的铂丝上的加热功率，使充当加热元件的铂丝在该加热功率下一直加热富集管至下一个温控周期开始；优点是铂丝既充当了测温元件，又充当了加热元件，因此不会因测温元件的引入改变测温点附近的温场，有效地提高了测量精度。

Description

一种富集管温控方法及温控装置

技术领域

本发明涉及一种富集管温控技术，尤其是涉及一种富集管温控方法及温控装置。

背景技术

当被测样品(如室内气体等)的浓度很低时，被测样品不能直接送入灵敏度有限的气相色谱仪中进行分析，而是需要将被测样品先通入气相色谱仪的富集管内，然后利用富集管对被测样品进行富集处理，富集到一定浓度后，再对富集管进行快速升温使富集管内的被测样品迅速脱附出来进入气相色谱仪的色谱柱中分离。然而，由于升温速率快，因此富集管升温时能否准确获得温度的实时值是影响解吸效果的一个重要因素，若富集管实际的最终温度高出设定温度很多，则将有可能破坏富集管内的被测样品组分的热稳定性，从而将影响气相色谱仪的可重复性。而准确测量富集管的实际温度可从测温方式上来优化，常规的富集管测温方式将加热丝绕于富集管的管壁上，并将温度传感器与富集管绑定，然后用加热丝对富集管加热，温度传感器获取富集管的温度，但是，该测温方式存在以下几点不足：

1)测量点的温度低于实际温度：由于富集管体积小，其管径与耐得住热解吸常规目标温度300℃的温度传感器直径为同一数量级，因此温度传感器的引入将对测量点附近的温场有较大影响，使得测量点的温度低于富集管其它位置的温度，从而给测量带来误差，且富集管温度的不均匀会影响仪器的可重复性。

2)测量点的温度易受加热丝温度的影响：为正确测量富集管而非加热丝的温度，要求温度传感器头部的热敏元件与加热丝保持一定距离，而这样同样会带来富集管温度不均匀的问题。

3)用单点温度代替整个富集管温度过于片面：由于绕在富集管的管壁上的加热丝各点疏密程度不同，导致加热时不同位置的温度并非完全一样，单点测得的温度不能代表整个富集管的温度，而多点测温则会对温场有更大的影响。

4)温度传感器安装困难：由于富集管体积小，因此无法为温度传感器开辟一个安装孔，使得温度传感器难以方便的固定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测量精度高的富集管温控方法及温控装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种富集管温控方法，其特征在于：包括以下步骤：

①准备工作：将铂丝均匀缠绕于富集管的外管壁上，设定温控周期，设定富集管所需温度；

②以一个温控周期采集温度并加热：当需要获取富集管的温度时，先使充当加热元件的铂丝不产生热量，不加热富集管；然后在延时设定时间后获取充当测温元件的铂丝上的温度值；接着利用比例积分微分算法对获取的充当测温元件的铂丝上的温度值与富集管所需温度进行运算，得到输出控制量，当输出控制量小于或等于0时，使充当加热元件的铂丝不产生热量，不加热富集管，直至下一个温控周期开始；当输出控制量大于0时，确定需加载于充当加热元件的铂丝上的加热功率，使充当加热元件的铂丝在该加热功率下一直加热富集管至下一个温控周期开始。由于可能在上一个温控周期内铂丝加热时通过的电流很大，而这个电流消失需要一定的时间，因此停止加热后需先延时一段时间即等这个大电流消失后再进行铂丝上的温度的采集，如果大电流不消失的话，则铂丝上的电压就会很大，会导致测到的铂丝上的温度很高，而这个温度根本不是实际温度值。

所述的步骤②中的温控周期为60～150毫秒；设定时间为10～50毫秒。在此，温控周期及设定时间均是在本申请的技术方案的基础上通过大量实验确定的，且温控周期如果太长，则不适于快速升温。

所述的步骤②中在延时设定时间后获取充当测温元件的铂丝上的温度值的过程为：②_1、在延时设定时间后采集充当测温元件的铂丝上的电压值，并获取加载于充当测温元件的铂丝上的恒定电流的电流值；②_2、根据采集的充当测温元件的铂丝上的电压值和加载于充当测温元件的铂丝上的恒定电流的电流值，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝的电阻值，记为R_t；②_3、根据R_t，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝上的温度值，记为t，R_t＝R₀×(1+A×t+B×t²)，其中，R_t即为t℃下铂丝的电阻值，R₀表示0℃下铂丝的电阻值，R₀事先测得，R₀与铂丝的长度及粗细有关，A和B均为系数，A＝3.9083×10^-3，B＝5.775×10^-7。

一种利用上述的富集管温控方法实现的富集管温控装置，其特征在于：包括富集管、铂丝和温控器，所述的铂丝均匀缠绕于所述的富集管的外管壁上，所述的铂丝充当测温元件和加热元件，所述的温控器与所述的铂丝连接，所述的温控器用于获取充当测温元件的所述的铂丝的温度，且用于控制加载于充当加热元件的所述的铂丝上的加热功率使所述的铂丝在该加热功率下加热所述的富集管。

所述的温控器由上位机、处理单元、能承受大功率电流且开关特性好的开关单元、加热电源、电流源、放大电路和A/D采样电路组成，所述的处理单元中集成有PWM控制电路，所述的上位机与所述的处理单元通信交互，所述的PWM控制电路的输出端与所述的开关单元的输入端连接，所述的开关单元的输出端与所述的加热电源的输入端连接，所述的加热电源的输出端与所述的铂丝连接，所述的电流源与所述的铂丝连接，所述的放大电路的输入端与所述的铂丝连接，所述的放大电路的输出端与所述的A/D采样电路的输入端连接，所述的A/D采样电路与所述的处理单元通信交互；所述的上位机发送包含富集管所需温度的指令给所述的处理单元，所述的处理单元解析包含富集管所需温度的指令获得富集管所需温度，所述的PWM控制电路控制所述的开关单元断开或导通，所述的开关单元导通的时间由所述的PWM控制电路的占空比决定，所述的A/D采样电路采集所述的铂丝上的电压值并传输给所述的处理单元，所述的处理单元在采集的所述的铂丝上的电压值的基础上获得所述的铂丝上的温度值。

所述的处理单元为数字信号处理芯片。

所述的富集管的外管壁上涂抺有耐高温的导热硅脂，所述的铂丝均匀缠绕于涂抺有所述的导热硅脂的部分所述的富集管的外管壁上。在此，在富集管的外管壁上涂抺耐高温的导热硅脂，并使铂丝均匀缠绕于涂抺有导热硅脂的部分富集管的外管壁上，一方面是为了使富集管受热均匀；另一方面，是为了缩短温度的测量滞后期，这是因为导热硅脂的导热速度快，测温时能及时的将富集管的管壁上的温度传至铂丝上。

所述的铂丝的两端分别通过耐高温的粘合剂粘接于所述的富集管的外管壁上。在此，采用耐高温的粘合剂能够更好的固定铂丝的两端。

一种上述的富集管温控装置对应的温控方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)事先将电流源加载于铂丝上的恒定电流的电流值存储于处理单元中；

2)上位机发送包含富集管所需温度的指令给处理单元，处理单元接收到包含富集管所需温度的指令后解析该指令得到富集管所需温度；

3)在一个温控周期内，PWM控制电路的输出端输出0电平控制开关单元断开，加热电源不工作，使充当加热元件的铂丝不产生热量；延时设定时间后处理单元控制A/D采样电路采集充当测温元件的铂丝上当前的电压值，A/D采样电路传输采集的充当测温元件的铂丝上当前的电压值给处理单元；处理单元根据A/D采样电路采集的充当测温元件的铂丝上当前的电压值和电流源加载于铂丝上的恒定电流的电流值，获取充当测温元件的铂丝当前的电阻值；处理单元根据充当测温元件的铂丝当前的电阻值获取充当测温元件的铂丝当前的温度值；处理单元传输充当测温元件的铂丝当前的温度值给上位机进行实时显示，同时处理单元利用比例积分微分算法对充当测温元件的铂丝当前的温度值与富集管所需温度进行运算，计算得到输出控制量，当输出控制量大于0时，输出控制量线性调节PWM控制电路的占空比，PWM控制电路的输出端输出5V电平控制开关单元导通，开关单元导通的时间由PWM控制电路的占空比决定，用以控制加热电源的输出端输出的需加载于充当加热元件的铂丝上的加热功率的大小，开关单元导通控制加热电源对充当加热元件的铂丝进行加热，充当加热元件的铂丝对富集管进行加热，加热至下一个温控周期开始；当输出控制量小于或等于0时，PWM控制电路的输出端输出0电平控制开关单元断开，加热电源不工作，使充当加热元件的铂丝不产生热量，不加热富集管，直至下一个温控周期开始。由于可能在上一个温控周期内铂丝加热时通过的电流很大，而这个电流消失需要一定的时间，因此停止加热后需先延时一段时间即等这个大电流消失后再进行铂丝上的温度的采集，如果大电流不消失的话，则铂丝上的电压就会很大，A/D采样电路采集到的电压也就很大，会导致测到的铂丝上的温度很高，而这个温度根本不是实际温度值。而延时一段时间等这个大电流消失后，电流源加载的恒定电流发挥作用了，当然加热的时候电流源加载的恒定电流相对于加热电流微乎其微，然后采集铂丝上的电压，算得铂丝上的温度，该温度再与富集管所需温度进行比较，若算得的铂丝上的温度小，则继续加热。

所述的步骤3)中处理单元根据铂丝当前的电阻值获取铂丝当前的温度值的过程为：3)_1、将铂丝当前的电阻值记为R_t；3)_2、根据R_t，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝上的温度值，记为t，R_t＝R₀×(1+A×t+B×t²)，其中，R_t即为t℃下铂丝的电阻值，R₀表示0℃下铂丝的电阻值，R₀事先测得，R₀与铂丝的长度及粗细有关，A和B均为系数，A＝3.9083×10^-3，B＝5.775×10^-7。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)本发明的温控方法和温控装置中所采用的铂丝既充当了测温元件，又充当了加热元件，即测量富集管温度的物体与加热富集管的物体为同一物体，因此不会因测温元件的引入改变测温点附近的温场，从而使得测温点的温度更接近富集管的实际温度，有效地提高了测量精度。

2)本发明的温控方法和温控装置中所采用的铂丝(加热元件)是直接缠绕于富集管的外管壁上的，加热时使得富集管受热均匀。

3)传统的温度传感器都是只能进行单点测温，这样会因为富集管局部受热不均匀使得测温出现误差，而本发明的温控方法和温控装置中所采用的铂丝(测温元件)是缠绕于整个富集管的外管壁上的，因此测得的是整个富集管的整体温度而非局部温度。

4)本发明的温控方法和温控装置中所采用的铂丝(测温元件)直接缠绕于富集管的外管壁上，解决了传统的温度传感器难以固定的问题。

5)本发明的温控方法要求在延时设定时间后再获取充当测温元件的铂丝上的温度值，这是因为延时设定时间可解决停止加热时的大电流无法立即消失导致铂丝上的温度采集不准的问题。

6)本发明的温控装置中的上位机可实时显示温度值；开关单元可采用功率开关管，功率开关管开关速率快，是一般固态继电器的100倍，能减少控制的延迟，且体积小，易于集成。

附图说明

图1为本发明的富集管温控方法的控制时序图；

图2为本发明的富集管温控装置的组成结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

本实施例提出了一种富集管温控方法，其包括以下步骤：

①准备工作：将铂丝均匀缠绕于富集管的外管壁上，设定温控周期，设定富集管所需温度。

②以一个温控周期采集温度并加热，控制时序图如图1所示：当需要获取富集管的温度时，先使充当加热元件的铂丝不产生热量，不加热富集管；然后在延时设定时间后获取充当测温元件的铂丝上的温度值；接着利用比例积分微分算法(PID算法)对获取的充当测温元件的铂丝上的温度值与富集管所需温度进行运算，得到输出控制量，当输出控制量小于或等于0时，使充当加热元件的铂丝不产生热量，不加热富集管，直至下一个温控周期开始；当输出控制量大于0时，确定需加载于充当加热元件的铂丝上的加热功率，输出控制量越大，一个温控周期内的加热时间越长，即加热功率越大，使充当加热元件的铂丝在该加热功率下一直加热富集管至下一个温控周期开始。由于可能在上一个温控周期内铂丝加热时通过的电流很大，而这个电流消失需要一定的时间，因此停止加热后需先延时一段时间即等这个大电流消失后再进行铂丝上的温度的采集，如果大电流不消失的话，则铂丝上的电压就会很大，会导致测到的铂丝上的温度很高，而这个温度根本不是实际温度值。

在此，步骤②中的温控周期为60～150毫秒；设定时间为10～50毫秒，温控周期及设定时间均是在本申请的技术方案的基础上通过大量实验确定的，且温控周期如果太长，则不适于快速升温。在此具体实施例中，可将温控周期设为100毫秒，设定时间设为30毫秒。

在此具体实施例中，步骤②中在延时设定时间后获取充当测温元件的铂丝上的温度值的过程为：②_1、在延时设定时间后采集充当测温元件的铂丝上的电压值，并获取加载于充当测温元件的铂丝上的恒定电流的电流值；②_2、根据采集的充当测温元件的铂丝上的电压值和加载于充当测温元件的铂丝上的恒定电流的电流值，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝的电阻值，记为R_t；②_3、根据R_t，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝上的温度值，记为t，R_t＝R₀×(1+A×t+B×t²)，其中，R_t即为t℃下铂丝的电阻值，R₀表示0℃下铂丝的电阻值，R₀事先测得，R₀与铂丝的长度及粗细有关，A和B均为系数，A＝3.9083×10^-3，B＝5.775×10^-7。

实施例二：

本实施例提出了一种利用上述实施例一的富集管温控方法实现的富集管温控装置，如图2所示，其包括富集管1、铂丝2和温控器3，铂丝2均匀缠绕于富集管1的外管壁上，铂丝2充当测温元件和加热元件，温控器3与铂丝2连接，温控器3用于获取充当测温元件的铂丝2的温度，且用于控制加载于充当加热元件的铂丝2上的加热功率使铂丝2在该加热功率下加热富集管1。

在此具体实施例中，温控器3由上位机31、处理单元32、能承受大功率电流且开关特性好的开关单元33、加热电源34、电流源35、放大电路36和A/D采样电路37组成，处理单元32中集成有PWM(脉冲宽度调制)控制电路38，上位机31与处理单元32通信交互，PWM控制电路38的输出端与开关单元33的输入端连接，开关单元33的输出端与加热电源34的输入端连接，加热电源34的输出端与铂丝2连接，电流源35与铂丝2连接，放大电路36的输入端与铂丝2连接，放大电路36的输出端与A/D采样电路37的输入端连接，A/D采样电路37与处理单元32通信交互；上位机31发送包含富集管所需温度的指令给处理单元32，处理单元32解析包含富集管所需温度的指令获得富集管所需温度，PWM控制电路38控制开关单元33断开或导通，开关单元33导通的时间由PWM控制电路38的占空比决定，A/D采样电路37采集铂丝2上的电压值并传输给处理单元32，处理单元32在采集的铂丝2上的电压值的基础上获得铂丝2上的温度值。

在此具体实施例中，处理单元32采用常规的数字信号处理芯片。

在此具体实施例中，富集管1的外管壁上涂抺有耐高温的导热硅脂4，铂丝2均匀缠绕于涂抺有导热硅脂4的部分富集管1的外管壁上。在此，在富集管1的外管壁上涂抺耐高温的导热硅脂4，并使铂丝2均匀缠绕于涂抺有导热硅脂4的部分富集管1的外管壁上，一方面是为了使富集管1受热均匀；另一方面，是为了缩短温度的测量滞后期，这是因为导热硅脂4的导热速度快，测温时能及时的将富集管1的管壁上的温度传至铂丝2上。

在此具体实施例中，铂丝2的两端分别通过耐高温的粘合剂5粘接于富集管1的外管壁上。在此，采用耐高温的粘合剂5能够更好的固定铂丝2的两端。

该富集管温控装置对应的温控方法包括以下步骤：

1)事先将电流源35加载于铂丝2上的恒定电流的电流值存储于处理单元32中。

2)上位机31发送包含富集管所需温度的指令给处理单元32，处理单元32接收到包含富集管所需温度的指令后解析该指令得到富集管所需温度(如100摄氏度)。

3)在一个温控周期内，PWM控制电路38的输出端输出0电平控制开关单元33断开，加热电源34不工作，使充当加热元件的铂丝2不产生热量；延时设定时间后处理单元32控制A/D采样电路37采集充当测温元件的铂丝2上当前的电压值(铂丝2上的电压由电流源35产生的恒定电流与铂丝2随温度变化的电阻值乘积得到，铂丝2上的电压经放大电路36进行放大后得到的模拟信号由A/D采样电路37转换成数字信号)，A/D采样电路37通过SPI接口传输采集的充当测温元件的铂丝2上当前的电压值给处理单元32；处理单元32根据A/D采样电路37采集的充当测温元件的铂丝2上当前的电压值和电流源35加载于铂丝2上的恒定电流的电流值，获取充当测温元件的铂丝2当前的电阻值；处理单元32根据充当测温元件的铂丝2当前的电阻值获取充当测温元件的铂丝2当前的温度值；处理单元32传输充当测温元件的铂丝2当前的温度值给上位机31进行实时显示，同时处理单元32利用比例积分微分算法(PID算法)对充当测温元件的铂丝2当前的温度值与富集管所需温度进行运算，计算得到输出控制量，当输出控制量大于0时，输出控制量线性调节PWM控制电路38的占空比，PWM控制电路38的输出端输出5V电平控制开关单元33导通，开关单元33导通的时间由PWM控制电路38的占空比决定，用以控制加热电源34的输出端输出的需加载于充当加热元件的铂丝2上的加热功率的大小，输出控制量越大，一个温控周期内的加热时间越长，即加热功率越大，开关单元33导通控制加热电源34对充当加热元件的铂丝2进行加热，充当加热元件的铂丝2对富集管1进行加热，加热至下一个温控周期开始；当输出控制量小于或等于0时，PWM控制电路38的输出端输出0电平控制开关单元33断开，加热电源34不工作，使充当加热元件的铂丝2不产生热量，不加热富集管1，直至下一个温控周期开始。

由于可能在上一个温控周期内铂丝2加热时通过的电流很大，而这个电流消失需要一定的时间，因此停止加热后需先延时一段时间即等这个大电流消失后再进行铂丝2上的温度的采集，如果大电流不消失的话，则铂丝2上的电压就会很大，A/D采样电路37采集到的电压也就很大，会导致测到的铂丝2上的温度很高，而这个温度根本不是实际温度值。而延时一段时间等这个大电流消失后，电流源35加载的恒定电流发挥作用了，当然加热的时候电流源35加载的恒定电流相对于加热电流微乎其微，然后采集铂丝2上的电压，算得铂丝2上的温度，该温度再与富集管所需温度进行比较，若算得的铂丝2上的温度小，则继续加热。

在此，步骤3)中的温控周期为60～150毫秒；设定时间为10～50毫秒，温控周期及设定时间均是在本申请的技术方案的基础上通过大量实验确定的，且温控周期如果太长，则不适于快速升温。在此具体实施例中，可将温控周期设为100毫秒，设定时间设为30毫秒。

在此具体实施例中，步骤3)中处理单元32根据铂丝2当前的电阻值获取铂丝当前的温度值的过程为：3)_1、将铂丝2当前的电阻值记为R_t；3)_2、根据R_t，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝2上的温度值，记为t，R_t＝R₀×(1+A×t+B×t²)，其中，R_t即为t℃下铂丝2的电阻值，R₀表示0℃下铂丝2的电阻值，R₀事先测得，R₀与铂丝2的长度及粗细有关，A和B均为系数，A＝3.9083×10^-3，B＝5.775×10^-7。

在此具体实施例中，上位机31可直接采用现有的PC终端；数字信号处理芯片采用通用的数字信号处理芯片，具有基本的处理功能；开关单元33可采用现有的功率管；加热电源34采用现有技术；电流源35采用现有技术；放大电路36采用现有技术，放大电路36的放大倍数已知；A/D采样电路37采用现有技术；PWM(脉冲宽度调制)控制电路38集成于数字信号处理芯片中，采用现有技术；富集管1由不锈钢材料制成，其一般呈U型结构。

Claims (10)

1.一种富集管温控方法，其特征在于：包括以下步骤：

①准备工作：将铂丝均匀缠绕于富集管的外管壁上，设定温控周期，设定富集管所需温度；

②以一个温控周期采集温度并加热：当需要获取富集管的温度时，先使充当加热元件的铂丝不产生热量，不加热富集管；然后在延时设定时间后获取充当测温元件的铂丝上的温度值；接着利用比例积分微分算法对获取的充当测温元件的铂丝上的温度值与富集管所需温度进行运算，得到输出控制量，当输出控制量小于或等于0时，使充当加热元件的铂丝不产生热量，不加热富集管，直至下一个温控周期开始；当输出控制量大于0时，确定需加载于充当加热元件的铂丝上的加热功率，使充当加热元件的铂丝在该加热功率下一直加热富集管至下一个温控周期开始。

2.根据权利要求1所述的一种富集管温控方法，其特征在于：所述的步骤②中的温控周期为60～150毫秒；设定时间为10～50毫秒。

3.根据权利要求1所述的一种富集管温控方法，其特征在于：所述的步骤②中在延时设定时间后获取充当测温元件的铂丝上的温度值的过程为：②_1、在延时设定时间后采集充当测温元件的铂丝上的电压值，并获取加载于充当测温元件的铂丝上的恒定电流的电流值；②_2、根据采集的充当测温元件的铂丝上的电压值和加载于充当测温元件的铂丝上的恒定电流的电流值，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝的电阻值，记为R_t；②_3、根据R_t，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝上的温度值，记为t，R_t＝R₀×(1+A×t+B×t²)，其中，R_t即为t℃下铂丝的电阻值，R₀表示0℃下铂丝的电阻值，A和B均为系数，A＝3.9083×10^-3，B＝5.775×10^-7。

4.一种利用权利要求1所述的富集管温控方法实现的富集管温控装置，其特征在于：包括富集管、铂丝和温控器，所述的铂丝均匀缠绕于所述的富集管的外管壁上，所述的铂丝充当测温元件和加热元件，所述的温控器与所述的铂丝连接，所述的温控器用于获取充当测温元件的所述的铂丝的温度，且用于控制加载于充当加热元件的所述的铂丝上的加热功率使所述的铂丝在该加热功率下加热所述的富集管。

5.根据权利要求4所述的一种富集管温控装置，其特征在于：所述的温控器由上位机、处理单元、能承受大功率电流且开关特性好的开关单元、加热电源、电流源、放大电路和A/D采样电路组成，所述的处理单元中集成有PWM控制电路，所述的上位机与所述的处理单元通信交互，所述的PWM控制电路的输出端与所述的开关单元的输入端连接，所述的开关单元的输出端与所述的加热电源的输入端连接，所述的加热电源的输出端与所述的铂丝连接，所述的电流源与所述的铂丝连接，所述的放大电路的输入端与所述的铂丝连接，所述的放大电路的输出端与所述的A/D采样电路的输入端连接，所述的A/D采样电路与所述的处理单元通信交互；所述的上位机发送包含富集管所需温度的指令给所述的处理单元，所述的处理单元解析包含富集管所需温度的指令获得富集管所需温度，所述的PWM控制电路控制所述的开关单元断开或导通，所述的开关单元导通的时间由所述的PWM控制电路的占空比决定，所述的A/D采样电路采集所述的铂丝上的电压值并传输给所述的处理单元，所述的处理单元在采集的所述的铂丝上的电压值的基础上获得所述的铂丝上的温度值。

6.根据权利要求5所述的一种富集管温控装置，其特征在于：所述的处理单元为数字信号处理芯片。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的一种富集管温控装置，其特征在于：所述的富集管的外管壁上涂抺有耐高温的导热硅脂，所述的铂丝均匀缠绕于涂抺有所述的导热硅脂的部分所述的富集管的外管壁上。

8.根据权利要求7所述的一种富集管温控装置，其特征在于：所述的铂丝的两端分别通过耐高温的粘合剂粘接于所述的富集管的外管壁上。

9.一种权利要求5所述的富集管温控装置对应的温控方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)事先将电流源加载于铂丝上的恒定电流的电流值存储于处理单元中；

2)上位机发送包含富集管所需温度的指令给处理单元，处理单元接收到包含富集管所需温度的指令后解析该指令得到富集管所需温度；

3)在一个温控周期内，PWM控制电路的输出端输出0电平控制开关单元断开，加热电源不工作，使充当加热元件的铂丝不产生热量；延时设定时间后处理单元控制A/D采样电路采集充当测温元件的铂丝上当前的电压值，A/D采样电路传输采集的充当测温元件的铂丝上当前的电压值给处理单元；处理单元根据A/D采样电路采集的充当测温元件的铂丝上当前的电压值和电流源加载于铂丝上的恒定电流的电流值，获取充当测温元件的铂丝当前的电阻值；处理单元根据充当测温元件的铂丝当前的电阻值获取充当测温元件的铂丝当前的温度值；处理单元传输充当测温元件的铂丝当前的温度值给上位机进行实时显示，同时处理单元利用比例积分微分算法对充当测温元件的铂丝当前的温度值与富集管所需温度进行运算，计算得到输出控制量，当输出控制量大于0时，输出控制量线性调节PWM控制电路的占空比，PWM控制电路的输出端输出5V电平控制开关单元导通，开关单元导通的时间由PWM控制电路的占空比决定，用以控制加热电源的输出端输出的需加载于充当加热元件的铂丝上的加热功率的大小，开关单元导通控制加热电源对充当加热元件的铂丝进行加热，充当加热元件的铂丝对富集管进行加热，加热至下一个温控周期开始；当输出控制量小于或等于0时，PWM控制电路的输出端输出0电平控制开关单元断开，加热电源不工作，使充当加热元件的铂丝不产生热量，不加热富集管，直至下一个温控周期开始。

10.根据权利要求9所述的富集管温控装置对应的温控方法，其特征在于：所述的步骤3)中处理单元根据铂丝当前的电阻值获取铂丝当前的温度值的过程为：3)_1、将铂丝当前的电阻值记为R_t；3)_2、根据R_t，计算在延时设定时间后充当测温元件的铂丝上的温度值，记为t，R_t＝R₀×(1+A×t+B×t²)，其中，R_t即为t℃下铂丝的电阻值，R₀表示0℃下铂丝的电阻值，A和B均为系数，A＝3.9083×10^-3，B＝5.775×10^-7。