CN107272765A - 一种水族箱和水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法 - Google Patents

一种水族箱和水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法 Download PDF

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CN107272765A
CN107272765A CN201710591657.3A CN201710591657A CN107272765A CN 107272765 A CN107272765 A CN 107272765A CN 201710591657 A CN201710591657 A CN 201710591657A CN 107272765 A CN107272765 A CN 107272765A
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cooling
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王彬
黄典典
张斌
梁金辉
赖智颖
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Abstract

本申请公开了水族箱和水族箱温度调节过程中的温速平缓调控方法，温速平缓调控方法用于水族箱，水族箱包括箱体，分布于箱体相对位置且存在预设高度差的出、入水口，与出水口相连通的储水槽，与储水槽相连通的水泵室，与水泵室相连通的升温槽和降温槽，水泵室包括循环水泵，升温槽和降温槽通过入水口与箱体相连通；温速平缓调控方法包括实时监测箱体的出水口温度和入水口温度；计算出、入水口温度的温差绝对值；根据温差绝对值与预设温差阈值的温差偏量，实时计算循环水泵的调控电压，温差偏量越大则调控电压越高；根据调控电压实时调节流经升温槽或降温槽的水流流速，调控电压越高则水流流速越快。本申请的技术方案能够平缓调节升温或降温速度。

Description

一种水族箱和水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法
技术领域
本申请涉及温度调节领域，尤其涉及一种水族箱和水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法。
背景技术
水族箱是专门用于饲养观赏鱼类的玻璃器皿。水族箱内的鱼类多为观赏鱼，对温度的适应性差，因此为了维持水族箱中鱼类的正常生存，需要通过专门的水温调节装置频繁调节水族箱内水的温度，从而将水族箱内的温度维持在一定范围内，以提高鱼类的生存几率。
如图1所示，现有的水族箱1中的水温调节装置，通常仅仅包括水温传感器2、控制器3和恒温器4等简单结构，通过水温传感器2实时监测水族箱1内水温，然后将该水温传递至控制器3，通过控制器3比较计算得到需要调节达到的水温，然后通过恒温器4发出或吸收热量，并通过水温传感器2不断实时监测水温，从而通过该闭环循环调节的过程，达到提升或降低水族箱1内水温的目的。
现有水族箱中的水温调节装置，大多按照水温传感器的水温测试值与内置的标准值进行对比进行闭环调节，并不考虑水温的调节幅度。然而水族箱内的鱼类多为观赏鱼，对温度变换具有较高的敏感性，通常在调节水温的过程中，观赏鱼能够适应的升降温幅度在0-2摄氏度的范围内。此种矛盾导致现有的调节方式容易使得温度急剧变化，进而对鱼类造成损伤，严重的甚至会出现病害甚至死亡。
发明内容
本申请提供了一种水族箱和水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法，以解决现有的水温调节方式中温度变化剧烈，容易对鱼类造成伤害的问题。
第一方面，本申请提供了一种水族箱温度调节过程中的温速平缓调控方法，所述温速平缓调控方法用于水族箱，所述水族箱包括箱体，分布于所述箱体相对位置、且存在预设高度差的出水口和入水口，与出水口相连通的储水槽，与所述储水槽相连通的水泵室，通过出水管道与所述水泵室相连通的升温槽和降温槽，其中，所述水泵室包括循环水泵，所述升温槽和降温槽分别通过所述入水口与所述箱体相连通；所述水族箱温度调节过程中温速控制方法包括：
实时监测所述箱体的出水口温度和入水口温度；
计算所述出水口温度和入水口温度之间的温差绝对值；
根据所述温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，实时计算所述循环水泵的调控电压，其中，所述温差偏量越大，则所述调控电压越高；
根据所述调控电压在预定流速范围内实时调节流经所述升温槽或降温槽的水流流速，其中，所述调控电压越高，则所述水流流速越快。
优选地，所述根据温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，实时计算循环水泵的调控电压，包括：
根据所述温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，结合调控电压计算公式：u(k)＝Kp(err(k)+KiΣerr(j)+Kd(err(k)-err(k-1)))，计算所述循环水泵的调控电压；
其中，k为测量时刻，u(k)为所述调控电压，err(k)为k时刻对应的所述温差偏量，err(j)为j＝k-n时刻对应的所述温差偏量，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数。
优选地，所述根据调控电压实时调节所述循环水泵的水泵转速，以在预定流速范围内调节流经所述升温槽或降温槽的水流流速，包括：
根据所述调控电压与循环水泵的工作电压的对应关系，通过放大电路实时调节所述工作电压，其中，所述调控电压越高，则所述工作电压越高；
根据所述工作电压与循环水泵的水泵转速的对应关系，实时调节所述水泵转速，其中，所述工作电压越高，则所述水泵转速越快；
根据所述水泵转速与所述升温槽或降温槽的水流流速的对应关系，实时调节流经所述升温槽或降温槽的水流流速，其中，所述水泵转速越快，则所述水流流速越快；
根据所述水流流速与升温或降温速度的对应关系，调节所述箱体内水体的升温或降温速度，其中，所述水流流速越快，则所述升温或降温速度越慢。
优选地，所述温速平缓调控方法，还包括：
根据所述出水口与所述入水口的相对位置，控制所述循环水泵从所述箱体上端的出水口吸入水流，从所述相对位置的箱体下端的入水口排出水流，控制水体循环换热。
优选地，所述温速平缓调控方法，还包括：
获取实际的升温速度或降温速度，根据升温速度或降温速度分别与调控电压的对应关系、以及所述温差偏量与调控电压的对应关系，修正计算并调节所述调控电压。
优选地，所述温速平缓调控方法，还包括：
根据所述出水口温度与入水口温度之间的温差，开启所述升温槽的升温组件或启动所述降温槽内的降温组件；
实时获取所述升温槽内升温组件的升温功率或降温槽内降温组件的降温功率；
根据所述升温功率与温差绝对值的对应关系，或所述降温功率与所述温差绝对值的对应关系，实时修正并调节所述调控电压。
第二方面，本申请还提供了一种水族箱，包括：
箱体，所述箱体包括出水口和入水口，其中，所述出水口和入水口处分别设置有第一水温传感器和第二水温传感器；
与所述箱体通过所述出水口相连通的储水槽；
与所述储水槽相连通的水泵室，其中，所述水泵室内固设有循环水泵；
与所述水泵室相邻接、且密封的控制室，其中，所述控制室内固设有控制主板；
以及与所述水泵室分别通过出水管道相连通的升温槽和降温槽，其中，所述升温槽和降温槽分别与所述箱体的入水口相连通，且所述升温槽与降温槽内分别固设有升温组件和降温组件；
其中，所述控制主板的信号输入端分别与所述第一水温传感器和第二水温传感器电连接，所述控制主板的信号输出端与所述循环水泵的使能端电连接；
所述循环水泵的水泵入口与所述储水槽相连通，且所述循环水泵的水泵出口分别通过所述出水管道与所述升温槽和降温槽相连通。
优选地，所述水族箱，还包括：
设置于所述箱体的出水口一侧，且连接所述储水槽与所述箱体的出水口的过滤槽，所述过滤槽与所述储水槽的连接面挖设有水流通孔、且内置有过滤装置。
优选地，所述控制主板，包括：
与所述第一水温传感器和第二水温传感器分别电连接的温差计算模块；
与所述温差计算模块电连接的调控电压计算模块；
与所述调控电压计算模块电连接的工作电压计算模块；以及，
与所述工作电压计算模块电连接的变压器，所述变压器还与所述循环水泵电连接。
优选地，所述循环水泵，包括：
与所述变压器电连接的水泵转速调节模块；
与所述水泵转速调节模块电连接的水泵电机；以及，
固定连接于所述水泵电机的转轴的水泵扇叶。
本申请实施例提供的水族箱温度调节过程中的温速平缓调控方法，通过实时监测箱体的出水口温度和入水口温度，然后根据该出水口温度和入水口温度之间的温差绝对值与预设温差阈值的温差偏量，能够实时计算循环水泵的调控电压，其中温差偏量越大，则调控电压越高。并根据该调控电压调节流经升温槽或降温槽的水流流速，其中，该调控电压越高，水流流速越快。在水族箱内，升温槽和降温槽中分别设置有升温组件和降温组件，流经升温槽的水流流速越快，则升温速度越慢；同理，流经降温槽的水流流速越快，则降温速度越慢。若出水口温度和入水口温度的温差绝对值越大，则调控电压越高，导致流速越快，进而升温或降温速度越慢，从而能够平缓调节水族箱内升温或降温速度，减少对鱼类的损伤。若出水口温度和入水口温度的温差绝对值较小，则不需要考虑鱼类对升降温幅度的适应能力，此时调控电压越低，导致流速越慢，则水流在升温从或降温槽内停留的时间越长，升温或降温的速度越快，从而能够减少水族箱内水温调节的时间，提高水温调节的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种水族箱的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种水族箱的结构示意图；
图3为图2所示水族箱的控制主板的结构示意图；
图4为图2所示水族箱的循环水泵的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的第一种水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法的流程示意图；
图6为图5所示实施例提供的一种水流流速调节方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的第二种水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的第三种水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法的流程示意图。
图1至图4中，各结构与附图标记的对应关系如下：
1-水族箱、2-水温传感器、3-控制器、4-恒温器、5-箱体、51-出水口、52-入水口、53-第一水温传感器、54-第二水温传感器、6-储水槽、7-水泵室、8-循环水泵、81-水泵转速调节模块、82-水泵电机、83-水泵扇叶、9-控制室、10-控制主板、101-温差计算模块、102-调控电压计算模块、103-工作电压计算模块、104-变压器、11-出水管道、12-升温槽、121-升温组件、13-降温槽、131-降温组件、14-过滤槽、141-水流通孔。
具体实施方式
参见图2，为本申请实施例提供的一种水族箱的结构示意图。如图2所示，该水族箱包括：
箱体1，箱体1包括出水口51和入水口52，其中，出水口51和入水口52处分别设置有第一水温传感器53和第二水温传感器54。
通过设置第一水温传感器53与第二水温传感器54能够实时感应到出水口51及入水口52的水温，进而为计算出水口51水温与入水口52水温之间差值以及评估水族箱内水的升降温的效率提供依据。
与箱体1通过出水口51相连通的储水槽6。储水槽6能够存储大量的水分，以利于水的存储和停留，进而能够对升降温效率的有效控制，达到对箱体1内水流温度的微调。
与储水槽6相连通的水泵室7，其中，水泵室7内固设有循环水泵8。
与水泵室7相邻接、且密封的控制室9，其中，控制室9内固设有控制主板10。
在控制主板10的控制下，水泵室7内的循环水泵8能够按预设转速、从储水槽6中吸取大量的水，并抽取到升温槽12或降温槽13，以控制水流在升温槽12或降温槽13中的停留时间，进而能够使得换热时间较为平缓。
以及与水泵室7分别通过出水管道11相连通的升温槽12和降温槽13，其中，升温槽12和降温槽13分别与箱体1的入水口52相连通，且升温槽12与降温槽13内分别固设有升温组件121和降温组件131。
其中，升温组件121可设为加热棒，降温组件131可设为帕尔贴，即半导体制冷片，从而提高水的升温或降温效率。其中，在控制主板10的控制下，水泵室7内的循环水泵8抽取水流至升温槽12或降温槽13，从而达到平缓调节水族箱内水流升温或降温速度的目的。并且，由于升温槽12和降温槽13均与箱体1的入水口52相连通，因此，箱体1、储水槽6、水泵室7、升温槽12或降温槽13构成了一个循环系统，在控制主板10的控制下，通过循环水泵8的流动，水流在此循环系统内循环往复，从而达到平衡升降温速度的效果。
其中，控制主板10的信号输入端分别与第一水温传感器53和第二水温传感器54电连接，控制主板10的信号输出端与循环水泵8的使能端电连接。
循环水泵8的水泵入口与储水槽6相连通，且循环水泵8的水泵出口分别通过出水管道11与升温槽12和降温槽13相连通。
本申请实施例中，入水口52与出水口51之间的温差阈值越大，则控制主板10输出给循环水泵8的电压越大，循环水泵8的电压越大，则循环水泵8内扇叶的转速越快，转速越快，则水流在升温槽12或降温槽13内停留的时间越少，则升温或降温的速度越慢。即流入箱体1的水流与箱体1的实际水流的温差绝对值越高，则温度调节的速度越平缓，从而保证了水族箱温度的平缓调节，减少对水族箱内鱼类的损坏。当温差绝对值越小时，温度调节的速度越快，在此情况下鱼类对温度快速调节的适应性较高，因此换热的效率越高。
综上，在图2所示实施例提供的水族箱中，经过循环水泵8的作用，水流从箱体1的出水口51流出，进入储水槽6，然后在储水槽6中存储，储水槽6中的水经过水泵室7后经过循环水泵8的作用通过出水管道11抽取到与水泵室7相连通的升温槽12或降温槽13，从而在升温槽12或降温槽13中得到升温或降温处理；经过升温或降温处理后的水流入箱体1中，从而达到调节箱体1中水温的作用。
其中，出水口51设置于箱体1的侧面，且入水口52设置于出水口51相对侧的箱体1底面，且出水口51与入水口52存在预定高度差。
入水口52设置于出水口51相对侧的箱体1底面，且入水口52为经过升温槽12或降温槽13的温度调节后直接进入箱体1内的位置，则出水口51远离入水口52，出水口51的温度更能够反映箱体1的实际水温。并且，由于出水口51和入水口52分布于箱体1的相对位置，且存在预设高度差，因此水流从出水口51流出，并经过储水槽6、水泵室7、升温槽12和降温槽13等各结构的过程中，水流能够从上至下，从箱体5的一侧到另一侧，再由下至上充分循环水体，从而提高升降温的效率。并且水泵室7与升温槽12和降温槽13分别通过出水管道11相连通，能够保证和控制水的流速。
其中，升温组件包括设置于升温槽12内的加热棒，降温组件包括设置于降温槽13内的半导体制冷片。加热棒的升温效率较高，而半导体制冷片的降温速度较快，且耗电量少。综上，通过使用加热棒和半导体制冷片能够提高换热的效率。
另外，如图2所示，本实施例提供水族箱还包括：设置于箱体1的出水口51一侧，且连接储水槽6与箱体1的出水口51的过滤槽14，过滤槽14与储水槽6的连接面挖设有水流通孔141、且内置有过滤装置(图中未标记)。
通过设置过滤槽14，该过滤槽14中含有过滤装置，能够滤除水中的杂质，净化水族箱中的水质，提高鱼类的生存环境的质量。并且该过滤槽14与储水槽6的连接面挖设有水流通孔141，在循环水泵8的控制下，能够提高水流的换热效率。
另外，请参见图3，图2所示实施例中水族箱的控制主板10，包括图3所示的以下结构：
与第一水温传感器53和第二水温传感器54分别电连接的温差计算模块101。
第一水温传感器53与第二水温传感器54能够分别实时获取出水口51温度与入水口52温度，温差计算模块101能够计算该出水口51温度与入水口52温度之间的温差绝对值，从而判断箱体1内的水温能否达到需要调节的水温，进而根据该温差绝对值的大小负反馈调节箱体1内的水温，达到实时调节水体的循环速度及水体的温度的效果。
与温差计算模块101电连接的调控电压计算模块102。
调控电压计算模块102能够根据温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，实时计算循环水泵8的调控电压，其中，温差偏量越大，则调控电压越高。
若出水口51温度和入水口52温度的温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量过大，则说明水族箱的实际水温距离需要调节达到的水温差距过大，此时若快速升温或降温，则水族箱内的鱼类将很难适应，从而受到损害，因此需要设置较高的调控电压，以减少水体在升温槽12或降温槽13中的停留时间。若温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量较小，则说明水族箱的实际水温距离需要调节达到的水温差距过小，此时需要加快调节速度，因此计算得到的调控电压较低。
与调控电压计算模块102电连接的工作电压计算模块103。其中，调控电压越高，工作电压越高。
工作电压计算模块103能够根据调控电压计算模块102计算得到的调控电压计算得到循环水泵8的工作电压，其中，工作电压与调控电压成正比，该工作电压可根据功率放大电路，结合调控电压计算得到。
以及与工作电压计算模块103电连接的变压器104，变压器104还与循环水泵8电连接。
变压器104与工作电压计算模块103电连接，能够将循环水泵8的实际电压调节为工作电压，从而控制循环水泵8的扇叶转速，进而控制流经升温槽12或降温槽13的水流的流速与停留时间。其中，循环水泵8的扇叶转速越快，水体在升温槽12或降温槽13停留的时间越短。综上，水族箱箱体1的实际水温与需要调节达到的水温之间差距越大，则水温的调节过程越平缓；箱体1的实际水温与需要调节达到的水温之间温差越小，则水温的调节过程越迅速，调节效率越高。
另外，作为一种优选的实施例，图2所示实施例中的循环水泵8，具体包括图4中的以下结构：
与变压器104电连接的水泵转速调节模块81；与水泵转速调节模块81电连接的水泵电机82；以及固定连接于水泵电机82的转轴的水泵扇叶83。
变压器104向水泵转速调节模块81输出预设大小的电压，水泵转速调节模块81将该电压转换为水泵电机82中水泵扇叶83实际需要达到的转速，从而调节流经升温槽12或降温槽13中的水体的流速和停留时间，进而调节箱体1内水体的升温或降温速度。
对应地，为了能够准确平缓调节图2水族箱中水温的升降温速度，请参见图5。图5为本申请实施例提供的一种水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法的流程示意图，如图5所示，该水族箱温度调节过程中温速控制方法包括：
S110：实时监测箱体的出水口温度和入水口温度。
由于箱体的出水口远离升温槽及降温槽，因此箱体的出水口温度约为箱体内部的平均水温，而入水口直接与升温槽及降温槽相连通，因此入水口的温度能够反映经过温度调控后进入箱体的水温。根据出水口温度和入水口温度能够及时了解箱体内的水温调节情况。
S120：计算出水口温度和入水口温度之间的温差绝对值。
通过计算出水口温度和入水口温度之间的温差绝对值，能够判断箱体内的水温能否达到需要调节到的水温，从而根据该温差绝对值的大小能够构成负反馈系统，进而实时调节水体的循环速度。并且通过不同时刻的温差绝对值，能够实时了解水族箱的升温或降温速度，进而能够实时调节对应的升温槽和降温槽的水流流速。
S130：根据温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，实时计算循环水泵的调控电压，其中，温差偏量越大，则调控电压越高。
若出水口温度和入水口温度的温差绝对值与预设温差阈值的温差偏量过大，则说明水族箱的实际水温距离需要调节到的水温差距过大，此时若快速升温或降温，则水族箱内鱼类可能很难适应，从而受到损害，因此需要设置较高的调控电压，以减缓流入升温槽或降温槽的停留时间；若温差绝对值与预设温差阈值的温差偏量较小，则说明水族箱的实际水温距离需要调节到的水温差距过小，此时没有必要顾及到鱼类是否适应，可加快调节速度，因此调控电压较低。
其中，设温差绝对值k＝|k1-k2|，温差偏量为温差绝对值k与预设温差阈值k预之间的偏量，则err(k)＝|k-k预|；其中，k为温差绝对值，k1为出水口温度，k2为入水口温度，k预为预设温差阈值，err(k)为温差偏量。上述步骤：根据温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，实时计算循环水泵的调控电压，包括以下内容：
根据温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，结合调控电压计算公式：u(k)＝Kp(err(k)+KiΣerr(j)+Kd(err(k)-err(k-1)))，计算循环水泵的调控电压。
其中，k为测量时刻，u(k)为调控电压，err(k)为k时刻对应的温差偏量，err(j)为为j＝k-n(n＝1、2、3……)时刻对应的所述温差偏量，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数。
通过该调控电压计算公式，能够根据温差偏量，通过PID(proportion-integral-derivative，比例-积分-导数)算法计算得到控制主板对循环水泵的调控电压。从而实现对流经升温槽或降温槽内的水流流速及水体停留时间的调节，进而达到根据箱体出水口与入水口的温差大小调节升温或降温速度的目的，以减小水族箱中水温的升降速度对观赏鱼的损伤。
S140：根据调控电压在预定流速范围内实时调节流经升温槽或降温槽的水流流速，其中，调控电压越高，则水流流速越快。
具体地，如图6所示，图5所示方法中，步骤S140：根据调控电压实时调节循环水泵的水泵转速，以在预定流速范围内调节流经升温槽或降温槽的水流流速，包括：
S141：根据调控电压与循环水泵的工作电压的对应关系，通过放大电路实时调节工作电压，其中，调控电压越高，则工作电压越高。
调控电压与循环水泵的工作电压的对应关系为倍数关系，在根据上述调控电压公式计算得到调控电压u(k)后，可通过直流放大电路对调控电压直线放大，从而得到循环水泵的工作电压，即：k*u(k)＝u(泵)；其中，作为一种实施例，调控电压u(k)的范围在1.25-3.3V之间，u(泵)的工作电压的范围在5-12V之间。
S142：根据工作电压与循环水泵的水泵转速的对应关系，实时调节水泵转速，其中，工作电压越高，则水泵转速越快。
循环水泵的工作电压与水泵转速具有一定的对应关系，该工作电压与水泵转速成正比。当工作电压越高时，水泵转速越快，则在温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量较大，即箱体的出水口温度与入水口温度的差值较大时，则水泵转速较大。
S143：根据水泵转速与升温槽或降温槽的水流流速的对应关系，实时调节流经升温槽或降温槽的水流流速，其中，水泵转速越快，则水流流速越快。
水泵转速与流经升温槽或降温槽内的水流流速成正比，与水体在升温槽或降温槽内的停留时间成反比。即水泵转速越快，水流流速越快，水体在升温槽或降温槽的停留时间越短，则升温或降温的速度越慢，导致箱体的出水口温度与入水口温度的差值越大，则升温或降温的速度越慢，进而减少了温差过大时升降温速度过快造成的鱼类损伤的情况；而在出水口温度与入水口温度的差值较小时，如仅相差1-2摄氏度，则升降温速度较快，能够提高升降温速度。
S144：根据水流流速与升温或降温速度的对应关系，调节箱体内水体的升温速度或降温速度，其中，水流流速越快，则升温速度或降温速度越慢。
本申请实施例提供的水族箱温度调节过程中的温速平缓调控方法，通过实时监测箱体的出水口温度和入水口温度，然后根据该出水口温度和入水口温度之间的温差绝对值与预设温差阈值的温差偏量，实时计算循环水泵的调控电压，其中温差偏量越大，则调控电压越高。并根据该调控电压调节流经升温槽或降温槽的水流流速，其中，该调控电压越高，水流流速越快。在水族箱内，升温槽和降温槽中分别设置有升温组件和降温组件，流经升温槽的水流流速越快，则升温速度越慢；同理，流经降温槽的水流流速越快，则降温速度越慢。当出水口温度和入水口温度的温差绝对值越大时，调控电压越高，导致流速越快，则升温或降温速度越慢，从而能够平缓调节水族箱内升温或降温速度，减少对鱼类的损伤。当出水口温度和入水口温度的温差绝对值较小时，不需要考虑鱼类对升降温幅度的适应能力，此时调控电压越低，导致流速越慢，则升温或降温速度越快，从而能够减少水族箱内水温调节的时间，提高水温调节的效率。
另外，作为一种优选的实施例，图5所示的水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法，除了图5中的原有步骤外还包括：根据出水口与入水口的相对位置，控制循环水泵从箱体上端的出水口吸入水流，从相对位置的箱体下端的入水口排出水流，控制水体循环换热。
结合图2所示的水族箱能够看出，本实施例提供的水族箱中，出水口和入水口分布在箱体的相对位置，且存在预设高度差(如40cm、50cm或60cm)，根据该位置，控制循环水泵从箱体上端的出水口吸入水流，然后从另一侧的入水口排出，能够控制水体充分循环换热，提高水体的换热效率。具体地，水流从水族箱中较高的出水口流入到储水槽中，并在循环水泵的带动下流经水泵室；且由于循环水泵通过出水管道与升温槽及降温槽相连通，因此水体将在循环水泵的带动下流入升温槽或降温槽进行升温或降温操作，在升温或降温操作后，水流通过另一侧的入水口压入箱体内，完成整个系统的水循环。
另外，参见图7，图7为本申请实施例提供的第二种水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法的流程示意图，如图7所示，该方法除了图5所示实施例中的各个步骤外，还包括：
S150：获取实际的升温速度或降温速度，根据升温速度或降温速度分别与调控电压的对应关系、以及温差偏量与调控电压的对应关系，修正计算并调节调控电压。
通过实际的升温速度或降温速度分别与调控电压的对应关系，以及温差偏量与调控电压的对应关系，实时修正调控电压，能够及时并准确地控制循环水泵的水泵转速，进而精确控制流经升温槽或降温槽内的水流流速，得到准确控制升温或降温速度的目的。
另外，本申请图5所示实施例中，主控板仅对流入升温槽或降温槽内的水体的流速和停留时间进行控制，即假设升温功率或降温功率恒定。然而在实际调控的过程中，尤其是在初次调控的过程中，升温槽内升温组件或降温槽内的降温组件启动时，升温功率或降温功率会逐渐增加到稳定值。此时，为了提高升温或降温效率，或者控制温升或温降速率更加平缓，本申请图8所示实施例还提供了一种温速平缓调控方法，如图8所示，该温速平缓调控方法除了图5所示实施例的各个步骤外，还包括以下内容：
S210：根据所述出水口温度与入水口温度之间的温差，启动所述升温槽的升温组件或所述降温槽内的降温组件。
S220：实时获取所述升温槽内升温组件的升温功率或降温槽内降温组件的降温功率。
S230：根据所述升温功率与温差绝对值的对应关系，或所述降温功率与温差绝对值的对应关系，实时补偿计算并调节所述调控电压。
通过所述出水口温度与入水口温度之间的温差，能够判断需要对箱体内的水温进行升温还是降温，从而确定开启升温槽内的升温组件还是降温槽内的降温组件。
并且由于开启升温组件或降温组件时，升温功率或降温功率会逐渐增强直至达到恒定值，本申请实施例中，通过实时测量得到的升温功率或降温功率，然后通过升降温功率与温差绝对值的对应关系，及温差绝对值与调控电压的对应关系，实时补偿调控电压，能够及时并准确确定调控电压值，从而及时并准确地稳定升温或降温的时间，并提高升温或降温操作的效率。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种水族箱水温调节过程中的温速平缓调控方法，其特征在于，所述温速平缓调控方法用于水族箱，所述水族箱包括箱体，分布于所述箱体相对位置、且存在预设高度差的出水口和入水口，与出水口相连通的储水槽，与所述储水槽相连通的水泵室，通过出水管道与所述水泵室相连通的升温槽和降温槽，其中，所述水泵室包括循环水泵，所述升温槽和降温槽分别通过所述入水口与所述箱体相连通；所述水族箱水温调节过程中的温速控制方法包括：
实时监测所述箱体的出水口温度和入水口温度；
计算所述出水口温度和入水口温度之间的温差绝对值；
根据所述温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，实时计算所述循环水泵的调控电压，其中，所述温差偏量越大，则所述调控电压越高；
根据所述调控电压在预定流速范围内实时调节流经所述升温槽或降温槽的水流流速，其中，所述调控电压越高，则所述水流流速越快。
2.如权利要求1所述的温速平缓调控方法，其特征在于，所述根据温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，实时计算循环水泵的调控电压，包括：
根据所述温差绝对值与预设温差阈值之间的温差偏量，结合调控电压计算公式：u(k)＝Kp(err(k)+KiΣerr(j)+Kd(err(k)-err(k-1)))，计算所述循环水泵的调控电压；
其中，k为测量时刻，u(k)为所述调控电压，err(k)为k时刻对应的温差偏量，err(j)为j＝k-n时刻对应的温差偏量(n＝0、1、2…)，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数。
3.如权利要求1所述的温速平缓调控方法，其特征在于，所述根据调控电压实时调节所述循环水泵的水泵转速，以在预定流速范围内调节流经所述升温槽或降温槽的水流流速，包括：
根据所述调控电压与循环水泵的工作电压的对应关系，通过放大电路实时调节所述工作电压，其中，所述调控电压越高，则所述工作电压越高；
根据所述工作电压与循环水泵的水泵转速的对应关系，实时调节所述水泵转速，其中，所述工作电压越高，则所述水泵转速越快；
根据所述水泵转速与所述升温槽或降温槽的水流流速的对应关系，实时调节流经所述升温槽或降温槽的水流流速，其中，所述水泵转速越快，则所述水流流速越快；
根据所述水流流速与升温或降温速度的对应关系，调节所述箱体内水体的升温或降温速度，其中，所述水流流速越快，则所述升温或降温速度越慢。
4.如权利要求1所述的温速平缓调控方法，其特征在于，还包括：
根据所述出水口与所述入水口的相对位置，控制所述循环水泵从所述箱体上端的出水口吸入水流，从所述相对位置的箱体下端的入水口排出水流，控制水体循环换热。
5.如权利要求1所述的温速平缓调控方法，其特征在于，还包括：
获取实际的升温速度或降温速度，根据升温速度或降温速度分别与调控电压的对应关系、以及所述温差偏量与调控电压的对应关系，修正计算并调节所述调控电压。
6.如权利要求1所述的温速平缓调控方法，其特征在于，还包括：
根据所述出水口温度与入水口温度之间的温差，启动所述升温槽的升温组件或所述降温槽内的降温组件；
实时获取所述升温槽内升温组件的升温功率或降温槽内降温组件的降温功率；
根据所述升温功率与温差绝对值的对应关系，或所述降温功率与温差绝对值的对应关系，实时补偿计算并调节所述调控电压。
7.一种水族箱，其特征在于，包括：
箱体(5)，所述箱体(5)包括出水口(51)和入水口(52)，其中，所述出水口(51)和入水口(52)处分别设置有第一水温传感器(53)和第二水温传感器(54)；
与所述箱体(5)通过所述出水口(51)相连通的储水槽(6)；
与所述储水槽(6)相连通的水泵室(7)，其中，所述水泵室(7)内固设有循环水泵(8)；
与所述水泵室(7)相邻接、且密封的控制室(9)，其中，所述控制室(9)内固设有控制主板(10)；
以及与所述水泵室(7)分别通过出水管道(11)相连通的升温槽(12)和降温槽(13)，其中，所述升温槽(12)和降温槽(13)分别与所述箱体(5)的入水口(52)相连通，且所述升温槽(12)与降温槽(13)内分别固设有升温组件(121)和降温组件(131)；
其中，所述控制主板(10)的信号输入端分别与所述第一水温传感器(53)和第二水温传感器(54)电连接，所述控制主板(10)的信号输出端与所述循环水泵(8)的使能端电连接；
所述循环水泵(8)的水泵入口与所述储水槽(6)相连通，且所述循环水泵(8)的水泵出口分别通过所述出水管道(11)与所述升温槽(12)和降温槽(13)相连通。
8.如权利要求7所述的水族箱，其特征在于，还包括：
设置于所述箱体(5)的出水口一侧，且连接所述储水槽(6)与所述箱体(5)的出水口的过滤槽(14)，所述过滤槽(14)与所述储水槽(6)的连接面挖设有水流通孔(141)、且内置有过滤装置。
9.如权利要求7所述的水族箱，其特征在于，所述控制主板(10)，包括：
与所述第一水温传感器(53)和第二水温传感器(54)分别电连接的温差计算模块(101)；
与所述温差计算模块(101)电连接的调控电压计算模块(102)；
与所述调控电压计算模块(102)电连接的工作电压计算模块(103)；以及，
与所述工作电压计算模块(103)电连接的变压器(104)，所述变压器(104)还与所述循环水泵(8)电连接。
10.如权利要求7所述的水族箱，其特征在于，所述循环水泵(8)，包括：
与所述变压器(104)电连接的水泵转速调节模块(81)；
与所述水泵转速调节模块(81)电连接的水泵电机(82)；以及
固定连接于所述水泵电机(82)的转轴的水泵扇叶(83)。
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