CN109451601A - 低温环境下预置器液晶屏的加热机构及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温环境下预置器液晶屏的加热机构及加热方法，解决了在低温环境下如何使预置器液晶屏正常工作的问题。包括预置器液晶屏底座（1）和预置器液晶屏（2），在预置器液晶屏底座（1）中设置有加热电路，在预置器液晶屏底座（1）与预置器液晶屏（2）之间从下向上依次设置有隔热层（3）、电加热片（4）和导热绝缘膜（5），在预置器液晶屏（2）的底面上设置有温度传感器组（6），温度传感器组（6）与加热电路电连接在一起，当温度低于设定的下限值时，自动接通加热电路，对预置器液晶屏的底部进行加热，当温度高于设定的上限值时，自动切断加热电路，使预置器液晶屏处于能正常工作的温度状态下。

Description

低温环境下预置器液晶屏的加热机构及加热方法

技术领域

本发明涉及一种液晶屏在低温环境下的加热电路及加热方法，特别涉及一种严寒期对海域水下探测器的预置器液晶屏进行电加热的加热电路及电加热方法。

背景技术

随着对海洋资源的开发、利用，水下探测器技术得到快速的发展。不同的海洋环境以及不同的海洋作业，要求水下探测器有不同的深度、航行距离以及不同的动作姿态等。为此，探测器每次水下作业前，都需要通过预置器进行参数预置。在严寒期，当气温大约降低到-10℃左右时，预置器液晶屏内的液晶材料粘度会增大，使得液晶分子状态改变的阻力也随之增大，响应速度就会变慢，显示画面变色，出现拖尾、卡滞现象，严重时，会无法看清所显示的图像和数字，必须将预置器移动到室内常温环境下，预置器液晶屏方能正常工作，而由于探测器体积庞大，只能布放在海边室外的岸站，同时，由于预置参数时，需要同时观测探测器的工作状态，如何在低温环境下使预置器液晶屏正常工作显示预置参数成为现场急需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种低温环境下预置器液晶屏的加热机构及加热方法，解决了在低温环境下如何使预置器液晶屏正常工作的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：在预置器液晶屏的底部设置一套加热电路，当温度低于设定的下限值时，自动接通加热电路，对预置器液晶屏的底部进行加热，当温度高于设定的上限值时，自动切断加热电路，预置器液晶屏的最底部采用密封的保温隔热层，阻断预置器液晶屏底部热量向外耗散，使预置器液晶屏处于能正常工作的温度状态下。

一种低温环境下预置器液晶屏的加热机构，包括预置器液晶屏底座和预置器液晶屏，在预置器液晶屏底座中设置有加热电路，在预置器液晶屏底座与预置器液晶屏之间从下向上依次设置有隔热层、电加热片和导热绝缘膜，在预置器液晶屏的底面上设置有温度传感器组，温度传感器组与加热电路电连接在一起，温度传感器组中的第一温度传感器的输出端分别与电压比较器组中的第一电压比较器的同相输入端和第五电压比较器的同相输入端连接在一起，在第一电压比较器的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限对应电压，在第五电压比较器的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限对应电压，第一电压比较器的输出端与逻辑或门组中的第一逻辑或门的第一输入端连接在一起，第一逻辑或门的输出端与触发器组中的第一方波触发器的输入端连接在一起，第一方波触发器的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器中的断开线圈的一端连接在一起，断开线圈的另一端接地，第五电压比较器的输出端与逻辑非门组中的第一逻辑非门的输入端连接在一起，第一逻辑非门的输出端与逻辑或门组中的第二逻辑或门的第一输入端连接在一起，第二逻辑或门的输出端与触发器组中的第二方波触发器的输入端连接在一起，第二方波触发器的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器中的接通线圈的一端连接在一起，接通线圈的另一端接地，方波脉冲控制磁保持继电器中的开关端与电加热片的一端电连接在一起，电加热片的另一端通过电池与方波脉冲控制磁保持继电器中的开关接通端连接在一起，在方波脉冲控制磁保持继电器中设置有开关切断端。

在温度传感器组中设置有第二温度传感器，第二温度传感器的输出端分别与电压比较器组中的第二电压比较器的同相输入端和第六电压比较器的同相输入端连接在一起，在第二电压比较器的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限值对应电压，在第六电压比较器的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压，第二电压比较器的输出端与第一逻辑或门的第二输入端连接在一起，第六电压比较器的输出端与逻辑非门组中的第二逻辑非门的输入端连接在一起，第二逻辑非门的输出端与逻辑或门组中的第二逻辑或门的第二输入端连接在一起。

一种低温环境下预置器液晶屏的加热方法，包括以下步骤：

第一步、将第一温度传感器的输出端分别与第一电压比较器的同相输入端和第五电压比较器的同相输入端连接在一起，在第一电压比较器的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限对应电压，在第五电压比较器的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压，第一电压比较器的输出端与第一逻辑或门的第一输入端连接在一起，第一逻辑或门的输出端与第一方波触发器的输入端连接在一起，第一方波触发器的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器中的断开线圈的一端连接在一起，断开线圈的另一端接地，第五电压比较器的输出端与第一逻辑非门的输入端连接在一起，第一逻辑非门的输出端与第二逻辑或门的第一输入端连接在一起，第二逻辑或门的输出端与第二方波触发器的输入端连接在一起，第二方波触发器的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器中的接通线圈的一端连接在一起，接通线圈的另一端接地，方波脉冲控制磁保持继电器中的开关端与电加热片的一端电连接在一起，电加热片的另一端通过电池与方波脉冲控制磁保持继电器中的开关接通端连接在一起，在方波脉冲控制磁保持继电器中设置有开关切断端；

第二步、当预置器液晶屏的温度低于预置器液晶屏正常工作温度下限值时，第一温度传感器输出的电压值小于预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压，第五电压比较器的输出端输出低电平，该低电平信号经过第一逻辑非门后转化为高电平信号，再经过第二逻辑或门输出高电平触发信号，第二方波触发器接收该高电平触发信号后输出方波信号，该方波信号使接通线圈得电，方波脉冲控制磁保持继电器中的开关吸合到开关接通端上，电加热片所在电路通电，电加热片发热，实现对预置器液晶屏的加热；

第三步、当预置器液晶屏的温度高于预置器液晶屏正常工作温度上限值时，第一温度传感器输出的电压值大于预置器液晶屏正常工作温度上限值对应电压，第一电压比较器的输出端输出高电平，该高电平信号经过第一逻辑或门输出高电平触发信号，第一方波触发器接收该高电平触发信号后输出方波信号，该方波信号使断开线圈得电，方波脉冲控制磁保持继电器中的开关吸合到开关切断端上，电加热片所在电路断电，电加热片停止发热。

本发明具有结构简单、体积小、适用性强的特点，拓宽了预置器液晶屏正常工作的温度范围，达到低温环境下预置器液晶屏正常工作的目的。

附图说明

图1是本发明的机械结构示意图；

图2是本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种低温环境下预置器液晶屏的加热机构，包括预置器液晶屏底座1和预置器液晶屏2，在预置器液晶屏底座1中设置有加热电路，在预置器液晶屏底座1与预置器液晶屏2之间从下向上依次设置有隔热层3、电加热片4和导热绝缘膜5，在预置器液晶屏2的底面上设置有温度传感器组6，温度传感器组6与加热电路电连接在一起，温度传感器组6中的第一温度传感器G1的输出端分别与电压比较器组7中的第一电压比较器U1的同相输入端和第五电压比较器U5的同相输入端连接在一起，在第一电压比较器U1的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限对应电压V2，在第五电压比较器U5的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限对应电压V1，第一电压比较器U1的输出端与逻辑或门组9中的第一逻辑或门U13的第一输入端连接在一起，第一逻辑或门U13的输出端与触发器组10中的第一方波触发器D1的输入端连接在一起，第一方波触发器D1的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器11中的断开线圈L2的一端连接在一起，断开线圈L2的另一端接地，第五电压比较器U5的输出端与逻辑非门组8中的第一逻辑非门U9的输入端连接在一起，第一逻辑非门U9的输出端与逻辑或门组9中的第二逻辑或门U14的第一输入端连接在一起，第二逻辑或门U14的输出端与触发器组10中的第二方波触发器D2的输入端连接在一起，第二方波触发器D2的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器11中的接通线圈L1的一端连接在一起，接通线圈L1的另一端接地，方波脉冲控制磁保持继电器11中的开关端a与电加热片4的一端电连接在一起，电加热片4的另一端通过电池E与方波脉冲控制磁保持继电器11中的开关接通端c连接在一起，在方波脉冲控制磁保持继电器11中设置有开关切断端b。

在温度传感器组6中设置有第二温度传感器G2，第二温度传感器G2的输出端分别与电压比较器组7中的第二电压比较器U2的同相输入端和第六电压比较器U6的同相输入端连接在一起，在第二电压比较器U2的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限值对应电压V2，在第六电压比较器U6的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压V1，第二电压比较器U2的输出端与第一逻辑或门U13的第二输入端连接在一起，第六电压比较器U6的输出端与逻辑非门组8中的第二逻辑非门U10的输入端连接在一起，第二逻辑非门U10的输出端与逻辑或门组9中的第二逻辑或门U14的第二输入端连接在一起。

一种低温环境下预置器液晶屏的加热方法，包括以下步骤：

第一步、将第一温度传感器G1的输出端分别与第一电压比较器U1的同相输入端和第五电压比较器U5的同相输入端连接在一起，在第一电压比较器U1的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限对应电压V2，在第五电压比较器U5的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压V1，第一电压比较器U1的输出端与第一逻辑或门U13的第一输入端连接在一起，第一逻辑或门U13的输出端与第一方波触发器D1的输入端连接在一起，第一方波触发器D1的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器11中的断开线圈L2的一端连接在一起，断开线圈L2的另一端接地，第五电压比较器U5的输出端与第一逻辑非门U9的输入端连接在一起，第一逻辑非门U9的输出端与第二逻辑或门U14的第一输入端连接在一起，第二逻辑或门U14的输出端与第二方波触发器D2的输入端连接在一起，第二方波触发器D2的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器11中的接通线圈L1的一端连接在一起，接通线圈L1的另一端接地，方波脉冲控制磁保持继电器11中的开关端a与电加热片4的一端电连接在一起，电加热片4的另一端通过电池E与方波脉冲控制磁保持继电器11中的开关接通端c连接在一起，在方波脉冲控制磁保持继电器11中设置有开关切断端b；

第二步、当预置器液晶屏的温度低于预置器液晶屏正常工作温度下限值时，第一温度传感器G1输出的电压值小于预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压V1，第五电压比较器U5的输出端输出低电平，该低电平信号经过第一逻辑非门U9后转化为高电平信号，再经过第二逻辑或门U14输出高电平触发信号，第二方波触发器D2接收该高电平触发信号后输出方波信号，该方波信号使接通线圈L1得电，方波脉冲控制磁保持继电器11中的开关吸合到开关接通端c上，电加热片4所在电路通电，电加热片4发热，实现对预置器液晶屏2的加热；

第三步、当预置器液晶屏的温度高于预置器液晶屏正常工作温度上限值时，第一温度传感器G1输出的电压值大于预置器液晶屏正常工作温度上限值对应电压V2，第一电压比较器U1的输出端输出高电平，该高电平信号经过第一逻辑或门U13输出高电平触发信号，第一方波触发器D1接收该高电平触发信号后输出方波信号，该方波信号使断开线圈L2得电，方波脉冲控制磁保持继电器11中的开关吸合到开关切断端b上，电加热片4所在电路断电，电加热片4停止发热。

在预置器液晶屏2上可以设置四个温度传感器，分别布设在预置器液晶屏2的四个角上。在温度传感器组6中设置有第三温度传感器G3，第三温度传感器G3的输出端分别与电压比较器组7中的第三电压比较器U3的同相输入端和第七电压比较器U7的同相输入端连接在一起，在第三电压比较器U3的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限值对应电压V2，在第七电压比较器U7的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压V1，第三电压比较器U3的输出端与第一逻辑或门U13的第三输入端连接在一起，第七电压比较器U7的输出端与逻辑非门组8中的第三逻辑非门U11的输入端连接在一起，第三逻辑非门U11的输出端与逻辑或门组9中的第二逻辑或门U14的第三输入端连接在一起。在温度传感器组6中设置有第四温度传感器G4，第四温度传感器G4的输出端分别与电压比较器组7中的第四电压比较器U4的同相输入端和第八电压比较器U8的同相输入端连接在一起，在第四电压比较器U4的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限值对应电压V2，在第八电压比较器U8的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压V1，第四电压比较器U4的输出端与第一逻辑或门U13的第四输入端连接在一起，第八电压比较器U8的输出端与逻辑非门组8中的第四逻辑非门U12的输入端连接在一起，第四逻辑非门U12的输出端与逻辑或门组9中的第四逻辑或门U14的第四输入端连接在一起。通过以上加热电路的自动通断控制，拓宽了预置器液晶屏正常工作的温度范围，达到低温环境下预置器液晶屏正常工作的目的。

Claims (3)

1.一种低温环境下预置器液晶屏的加热机构，包括预置器液晶屏底座（1）和预置器液晶屏（2），在预置器液晶屏底座（1）中设置有加热电路，在预置器液晶屏底座（1）与预置器液晶屏（2）之间从下向上依次设置有隔热层（3）、电加热片（4）和导热绝缘膜（5），在预置器液晶屏（2）的底面上设置有温度传感器组（6），温度传感器组（6）与加热电路电连接在一起，其特征在于，温度传感器组（6）中的第一温度传感器（G1）的输出端分别与电压比较器组（7）中的第一电压比较器（U1）的同相输入端和第五电压比较器（U5）的同相输入端连接在一起，在第一电压比较器（U1）的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限对应电压（V2），在第五电压比较器（U5）的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限对应电压（V1），第一电压比较器（U1）的输出端与逻辑或门组（9）中的第一逻辑或门（U13）的第一输入端连接在一起，第一逻辑或门（U13）的输出端与触发器组（10）中的第一方波触发器（D1）的输入端连接在一起，第一方波触发器（D1）的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的断开线圈（L2）的一端连接在一起，断开线圈（L2）的另一端接地，第五电压比较器（U5）的输出端与逻辑非门组（8）中的第一逻辑非门（U9）的输入端连接在一起，第一逻辑非门（U9）的输出端与逻辑或门组（9）中的第二逻辑或门（U14）的第一输入端连接在一起，第二逻辑或门（U14）的输出端与触发器组（10）中的第二方波触发器（D2）的输入端连接在一起，第二方波触发器（D2）的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的接通线圈（L1）的一端连接在一起，接通线圈（L1）的另一端接地，方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的开关端（a）与电加热片（4）的一端电连接在一起，电加热片（4）的另一端通过电池（E）与方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的开关接通端（c）连接在一起，在方波脉冲控制磁保持继电器（11）中设置有开关切断端（b）。

2.根据权利要求1所述的一种低温环境下预置器液晶屏的加热机构，其特征在于，在温度传感器组（6）中设置有第二温度传感器（G2），第二温度传感器（G2）的输出端分别与电压比较器组（7）中的第二电压比较器（U2）的同相输入端和第六电压比较器（U6）的同相输入端连接在一起，在第二电压比较器（U2）的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限值对应电压（V2），在第六电压比较器（U6）的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压（V1），第二电压比较器（U2）的输出端与第一逻辑或门（U13）的第二输入端连接在一起，第六电压比较器（U6）的输出端与逻辑非门组（8）中的第二逻辑非门（U10）的输入端连接在一起，第二逻辑非门（U10）的输出端与逻辑或门组（9）中的第二逻辑或门（U14）的第二输入端连接在一起。

3.一种低温环境下预置器液晶屏的加热方法，包括以下步骤：

第一步、将第一温度传感器（G1）的输出端分别与第一电压比较器（U1）的同相输入端和第五电压比较器（U5）的同相输入端连接在一起，在第一电压比较器（U1）的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度上限对应电压（V2），在第五电压比较器（U5）的反向输入端上连接有预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压（V1），第一电压比较器（U1）的输出端与第一逻辑或门（U13）的第一输入端连接在一起，第一逻辑或门（U13）的输出端与第一方波触发器（D1）的输入端连接在一起，第一方波触发器（D1）的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的断开线圈（L2）的一端连接在一起，断开线圈（L2）的另一端接地，第五电压比较器（U5）的输出端与第一逻辑非门（U9）的输入端连接在一起，第一逻辑非门（U9）的输出端与第二逻辑或门（U14）的第一输入端连接在一起，第二逻辑或门（U14）的输出端与第二方波触发器（D2）的输入端连接在一起，第二方波触发器（D2）的输出端与方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的接通线圈（L1）的一端连接在一起，接通线圈（L1）的另一端接地，方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的开关端（a）与电加热片（4）的一端电连接在一起，电加热片（4）的另一端通过电池（E）与方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的开关接通端（c）连接在一起，在方波脉冲控制磁保持继电器（11）中设置有开关切断端（b）；

第二步、当预置器液晶屏的温度低于预置器液晶屏正常工作温度下限值时，第一温度传感器（G1）输出的电压值小于预置器液晶屏正常工作温度下限值对应电压（V1），第五电压比较器（U5）的输出端输出低电平，该低电平信号经过第一逻辑非门（U9）后转化为高电平信号，再经过第二逻辑或门（U14）输出高电平触发信号，第二方波触发器（D2）接收该高电平触发信号后输出方波信号，该方波信号使接通线圈（L1）得电，方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的开关吸合到开关接通端（c）上，电加热片（4）所在电路通电，电加热片（4）发热，实现对预置器液晶屏（2）的加热；

第三步、当预置器液晶屏的温度高于预置器液晶屏正常工作温度上限值时，第一温度传感器（G1）输出的电压值大于预置器液晶屏正常工作温度上限值对应电压（V2），第一电压比较器（U1）的输出端输出高电平，该高电平信号经过第一逻辑或门（U13）输出高电平触发信号，第一方波触发器（D1）接收该高电平触发信号后输出方波信号，该方波信号使断开线圈（L2）得电，方波脉冲控制磁保持继电器（11）中的开关吸合到开关切断端（b）上，电加热片（4）所在电路断电，电加热片（4）停止发热。