CN109772488A - 一种水浴箱 - Google Patents

Abstract

一种水浴箱，涉及水浴箱技术领域，其包括箱体、搅拌装置、处理器、电源适配装置、恒温控制系统和定时控制系统，所述箱体侧面设置有控制室，所述电源适配装置安装在所述控制室内；所述搅拌装置包括固定柱、电机和套筒，所述固定柱竖直固定在所述箱体内，所述电机固定在所述固定柱的顶端，所述套筒的顶端与所述电机的电机轴同轴心固定连接，所述套筒一周设置有若干试管夹；所述处理器设置在所述控制室内，所述处理器的输出端与所述电机连接，所述处理器与所述电源适配装置电源连接；所述恒温控制系统与所述处理器连接；所述定时控制系统的输出端与所述处理器连接。本发明具有匀速转动试管使其均匀受热、保持水温恒定和定时提示的功能。

Description

一种水浴箱

【技术领域】

本发明涉及水浴箱技术领域，特别涉及一种水浴箱。

【背景技术】

现有的水浴箱为固定的箱体，只能设置温度，无其他功能。在某些试验过程中除了需要恒温外，还要求按照一个方向(顺时或逆时)均匀摇动，且力度最好保持一致，使试管受热均匀，反应的更加充分，这是现在的水浴箱无法做到的。而且采用现有的水浴箱进行这类试验时，往往需要耗费人力，无法分身。而且传统的水浴箱不曾有定时记录的功能，实验者需要随时注意查看时间，极为容易因为不注意时间而造成加热过久，反应过度现象。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要提供一种水浴箱，具有匀速转动试管使其均匀受热、保持水温恒定和定时提示的功能。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种水浴箱，其包括箱体、搅拌装置、处理器、电源适配装置、恒温控制系统和定时控制系统，

所述箱体侧面设置有控制室，所述电源适配装置安装在所述控制室内；

所述搅拌装置包括固定柱、电机和套筒，所述固定柱竖直固定在所述箱体内，所述电机固定在所述固定柱的顶端，所述电机与所述电源适配装置电源连接，所述套筒的顶端与所述电机的电机轴同轴心固定连接，所述套筒外环绕一周设置有若干试管夹；

所述处理器设置在所述控制室内，所述处理器的输出端与所述电机连接，所述处理器与所述电源适配装置电源连接；

所述恒温控制系统的输出端以及输入端均与所述处理器连接，构成闭环系统，所述恒温控制系统还与所述电源适配装置电源连接；

所述定时控制系统的输出端与所述处理器连接，所述定时控制系统与所述电源适配装置电源连接。

进一步地，所述恒温控制系统包括温度检测装置、第一模数转换器、电发热管、继电器和电子开关件，所述温度检测装置设置在所述箱体内部的底端，所述温度检测装置的输出端与所述第一模数转换器连接，所述第一模数转换器设置在所述控制室内且与所述处理器连接，所述电子开关件设置在所述控制室内，所述继电器设置在所述控制室内，所述电子开关件与所述继电器连接并构成输出控制电路，所述电发热管固定在所述箱体内，所述输出控制电路的输出端与所述电发热管连接，所述输出控制电路的输入端与所述处理器的输出端连接，所述输出控制电路、所述温度检测装置、所述第一模数转换器和所述电发热管还分别与所述电源适配装置连接。

进一步地，所述温度检测装置为内部自带放大电路的两线制温度传感器。

进一步地，所述定时控制系统包括触控面板、压力检测装置、旋转导电环、第二模数转换器和语音装置，所述触控面板固定在所述控制室的上表面，所述压力检测装置固定在所述试管夹的夹口内，所述旋转导电环包括内环和电刷，所述内环固定在所述固定柱外壁上，所述电刷固定在所述套筒内壁上且所述所述内环相对并滑动接触，所述压力检测装置的输出端与所述电刷电连接，所述电刷与所述第二模数转换器连接，所述第二模数转换器安装在所述控制室内且与所述处理器连接，所述语音装置固定在所述箱体的外壁上且与所述处理器连接，所述电源适配装置与所述压力检测装置、所述第二模数转换器、所述触控面板和所述语音装置电源连接。

进一步地，所述压力检测装置为内部自带放大电路的两线制压力传感器。

进一步地，所述电刷与所述内环的接触端为圆球型，两个所述电刷同一高度串联为一组，所述内环为凹槽型，每一所述内环对应一组所述内环，每两套所述旋转导电环为一组，每一所述压力检测装置对应一组所述旋转导电环。

进一步地，所述电机为带有驱动芯片的直流减速电机，所述电机的电机轴与所述固定柱同轴心相对，所述驱动芯片的信号控制端与所述处理器的输出端连接，所述驱动芯片的输出端与所述电机的输入端连接，所述驱动芯片还与所述电源适配装置连接。

进一步地，所述箱体包括箱盖，所述箱体侧壁上部还包括一个进水口，在所述箱体侧壁下部还设置有一个出水口，所述出水口连接一个开关阀门。

进一步地，所述触控面板的界面包括有用于控制所述恒温控制系统的温度设定界面和用于倒计时的定时选择界面，所述温度设定界面包括温度选择功能，以及加热开关功能，所述定时选择界面包括有为每一试管夹提供定时时长选择功能。

进一步地，所述电发热管为环型电发热管，所述箱体内上下等间距设置有若干所述电发热管。

本发明具有如下有益效果：

1、套筒在电机的驱动下转动可以使得试管均匀受热，反应充分；温度控制系统具有自动恒温功能，在设定好温度之后，可以使得箱体内的水保持一个恒定的温度；定时控制系统可以为每根试管设置定时提示，提醒试验者及时取走试管。

2、所述恒温控制系统利用处理器实现闭环控制，自动化程度高，而且操作简单，极大地方便了试验者，节约了人力成本。

3、采用自带放大电路的两线制温度传感器能够有效简化结构，减少布线。

4、所述的定时提示系统能够为每根试管设置倒计时功能，倒计时结束还能及时提醒试验者，避免需要分心注意时间控制，极大地方便了试验者，减少人力成本。

5、所述压力检测装置为内部自带放大电路的两线制压力传感器，能够简化结构，减少布线，节约资源。

6、所述电刷与所述内环设计成能相互配合的圆球型和凹槽型，能够有效增大接触面，避免接触不良，减少故障率。

7、采用带有驱动芯片的减速直流电机一是为了能够控制电机的转速，二是不宜转动过快，造成试管脱落。

8、箱盖有利于快速加热放置热量散发，进水口和出水口有利于更换箱体中的水。

9、利用触控面板进行人机交互设计，抛弃传统的按键设计，使得本发明操作简单，方便使用。

10、所述电发热管设置成环形，且上下等间距设置有若干，有利于快速加热，且保持箱体内的水受热均匀，避免出现电发热管附近的水温高而远离电发热管的处的水温低。

【附图说明】

图1是本发明的水浴箱的结构示意图。

图2是本发明中的箱盖的示意图。

图3是本发明中的箱体的俯视示意图。

图4是本发明中的箱体的结构示意图。

图5是本发明中的旋转装置的结构示意图。

图6是本发明中的旋转装置的俯视示意图。

图7是本发明中的旋转导电环的结构示意图。

图8是本发明中的恒温控制系统和定时控制系统的结构框图。

图中标号为：1-箱体，11-控制室，12-水深刻度线，13-箱盖，14-提手，15-进水口，16-出水口，17-开关阀门，2-搅拌装置，21-固定柱，22-电机，23-套筒，24-试管夹，3-处理器，4-触控面板，5-电源适配装置，6-恒温控制系统，7-定时控制系统，61-温度检测装置，62-第一模数转换器，63-电发热管，64-继电器，65-电子开关件，71-压力检测装置，72-旋转导电环，721-内环,722-电刷,73-语音装置，74-第二模数转换器。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1至图8，本发明一较佳实施方式提供一种水浴箱，其包括箱体1、搅拌装置2、处理器3、触控面板4、电源适配装置5、恒温控制系统6和定时控制系统7。

所述箱体1具有一顶部开口的空腔，箱体1一侧面设置有一控制室11，所述控制室11用于安装电子元件。所述箱体1内侧面有水深刻度线12，所述箱体1内的水量不得高于所述水深刻度线12。

具体地，所述水浴箱还包括箱盖13，用于盖设在所述箱体1的顶部开口。所述箱盖13透明，且在所述箱盖13上设置有一个提手14，所述提手14与所述箱盖13上表面固定连接。在所述箱体1侧壁上部还设置有一进水口15，在所述箱体1侧壁下部还设置有一个出水口16，所述出水口16连接一个开关阀门17。

所述电源适配装置5安装在所述控制室11内部，所述电源适配装置5通过一电线与市电连接。

所述搅拌装置2包括固定柱21、电机22和套筒23。所述固定柱21为空心圆柱，所述固定柱21的底端与所述箱体1内底部竖直固定连接，所述电机22与所述固定柱21的顶端固定连接，所述电机22与所述电源适配装置5电源连接，所述套筒23的半径大于所述固定柱21的半径，且所述套筒23的顶端与所述电机22的电机轴同轴心固定连接，所述套筒23的下部位置一周设置有若干试管夹24，所述试管夹24与所述套筒23的外壁固定连接；在本实施例中，所述套筒23一周共设有十个试管夹24。所述试管夹24的高度在所述水深刻度线12之上。

具体地，所述电机22为带有驱动芯片的直流减速电机，所述电机22的电机轴与所述固定柱21同轴心相对，所述驱动芯片的信号控制端与所述处理器3的输出端连接，所述驱动芯片的输出端与所述电机22的输入端连接，所述驱动芯片还与所述电源适配装置5连接。

具体地，所述驱动芯片为L9110电机驱动芯片。

所述处理器3固定在所述控制室11内，所述处理器3的输出端与所述电机22连接，所述处理器3与所述电源适配装置5电源连接。

具体地，所述处理器3为stm32单片机。

所述触控面板4固定在所述控制室11的上表面，所述触控面板4与所述处理器3相连，且所述触控面板4还与所述电源适配装置5电源连接。所述触控面板4用于人与所述处理器3沟通，调度所述处理器3工作。

具体地，所述触控面板4上包括用于控制所述恒温控制系统6的温度设定界面，所述温度设定界面包括温度选择功能，以及加热开关功能。所述触控面板4还包括用于控制电机22的旋转控制界面，所述旋转控制界面包括有所述电机22的启停控制功能，以及所述电机22的转速选择功能。

所述恒温控制系统6的输出端以及输入端均与所述处理器3连接，构成闭环系统，所述恒温控制系统6还与所述电源适配装置5电源连接。

具体地，所述恒温控制系统6包括温度检测装置61、第一模数转换器62、电发热管63、继电器64和电子开关件65；所述温度检测装置61设置在所述箱体1内部的底端，所述第一模数转换器62安装在所述控制室11内，所述第一模数转换器62与所述处理器3连接，所述温度检测装置61的输出端与所述第一模数转换器62连接，所述电子开关件65设置在所述控制室11内，所述继电器64设置在所述控制室11内，所述电子开关件65与所述继电器64连接并构成输出控制电路，所述电发热管63固定在所述箱体1内，所述输出控制电路的输出端与所述电发热管63连接，所述输出控制电路的输入端与所述处理器3的输出端连接，所述输出控制电路、所述温度检测装置61、所述第一模数转换器62和所述电发热管63还分别与所述电源适配装置5电性连接。

具体地，所述温度检测装置61为内部自带放大电路的两线制温度传感器。

具体地，所述电子开关件65为三极管。

具体地，所述电发热管63为环型电发热管63，所述电发热管63与所述箱体1的内壁固定连接，所述箱体1内上下等间距设置有若干所述电发热管63。在本实施例中，上下等间距设置有三根电发热管63。

所述恒温控制系统6的原理：通过所述触控面板4设定温度之后，所述电发热管63为所述箱体1内的水加热，所述温度检测装置61检测水温并实时反馈到所述处理器3，当水温达到设定值时，所述处理器3自动控制所述电发热管63停止加热，当所述温度检测装置61检测到水温低于设定值时，所述处理器3自动控制所述电发热管63加热，使得水温保持在设定温度值。

所述定时控制系统7的输出端与所述处理器3连接，所述定时控制系统7与所述电源适配装置5电源连接。所述定时控制系统7用于为试管加热计时，并且所述定时控制系统7还设置有提示功能。

具体地，所述定时控制系统7包括压力检测装置71、旋转导电环72、第二模数转换器74和语音装置73；所述压力检测装置71固定在所述试管夹24的夹口内，所述旋转导电环72包括内环721和电刷722，所述内环721固定在所述固定柱21的外壁上，所述电刷722固定在所述套筒23的内壁上且与所述内环721相对并滑动接触，所述压力检测装置71的输出端与所述电刷722电连接，所述电刷722与所述第二模数转换器74连接，所述第二模数转换器74安装在所述控制室11内且与所述处理器3连接，所述语音装置固定在所述箱体1的外壁上且与所述处理器3连接，所述电源适配装置5与所述压力检测装置71、所述第二模数转换器74、所述触控面板4和所述语音装置73连接。

具体地，所述语音装置73为带有功率放大芯片的扬声器。

为了避免漏电而导致短路，所述旋转导电环72所在高度在所述水深刻度线12之上。

具体地，所述压力检测装置71为内部自带放大电路的两线制压力传感器。

具体地，所述电刷722与所述内环721的接触端为圆球型，两个所述电刷722同一高度串联为一组，所述内环721为凹槽型，每一所述内环721对应一组所述内环721，每两套所述旋转导电环72为一组，每一所述压力检测装置71对应一组所述旋转导电环72。在本实施例中，共有十组所述旋转导电环72。

具体地，所述触控面板4上还包括有用于为试管加热计时的定时选择界面，所述定时选择界面能为每一试管夹24提供定时时长选择功能。

所述定时控制系统7的工作原理：当试管夹24中夹住试管时，所述压力检测装置71就会检测到并给出信号传送到所述处理器3，试验者可以通过所述定时选择界面为该试管选择加热的时间，即定时时长，当定时时长倒计时结束之后，所述处理器3就会控制所述语音装置发出声音提醒试验者，试验者可以及时取下试管。在没有得到所述压力检测装置71传送过来的信号前，即试管没有放入试管时，所述定时选择界面处于不可选择状态。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水浴箱，其特征在于：所述水浴箱包括箱体、搅拌装置、处理器、电源适配装置、恒温控制系统和定时控制系统，

所述箱体侧面设置有控制室，所述电源适配装置安装在所述控制室内；

所述搅拌装置包括固定柱、电机和套筒，所述固定柱竖直固定在所述箱体内，所述电机固定在所述固定柱的顶端，所述电机与所述电源适配装置电源连接，所述套筒的顶端与所述电机的电机轴同轴心固定连接，所述套筒外环绕一周设置有若干试管夹；

所述处理器设置在所述控制室内，所述处理器的输出端与所述电机连接，所述处理器与所述电源适配装置电源连接；

所述恒温控制系统的输出端以及输入端均与所述处理器连接，构成闭环系统，所述恒温控制系统还与所述电源适配装置电源连接；

所述定时控制系统的输出端与所述处理器连接，所述定时控制系统与所述电源适配装置电源连接。

2.如权利要求1所述的一种水浴箱，其特征在于：所述恒温控制系统包括温度检测装置、第一模数转换器、电发热管、继电器和电子开关件，所述温度检测装置设置在所述箱体内部的底端，所述温度检测装置的输出端与所述第一模数转换器连接，所述第一模数转换器设置在所述控制室内且与所述处理器连接，所述电子开关件设置在所述控制室内，所述继电器设置在所述控制室内，所述电子开关件与所述继电器连接并构成输出控制电路，所述电发热管固定在所述箱体内，所述输出控制电路的输出端与所述电发热管连接，所述输出控制电路的输入端与所述处理器的输出端连接，所述输出控制电路、所述温度检测装置、所述第一模数转换器和所述电发热管还分别与所述电源适配装置连接。

3.如权利要求2所述的一种水浴箱，其特征在于：所述温度检测装置为内部自带放大电路的两线制温度传感器。

4.如权利要求1所述的一种水浴箱，其特征在于：所述定时控制系统包括触控面板、压力检测装置、旋转导电环、第二模数转换器和语音装置，所述触控面板固定在所述控制室的上表面，所述压力检测装置固定在所述试管夹的夹口内，所述旋转导电环包括内环和电刷，所述内环固定在所述固定柱外壁上，所述电刷固定在所述套筒内壁上且所述所述内环相对并滑动接触，所述压力检测装置的输出端与所述电刷电连接，所述电刷与所述第二模数转换器连接，所述第二模数转换器安装在所述控制室内且与所述处理器连接，所述语音装置固定在所述箱体的外壁上且与所述处理器连接，所述电源适配装置与所述压力检测装置、所述第二模数转换器、所述触控面板和所述语音装置电源连接。

5.如权利要求4所述的一种水浴箱，其特征在于：所述压力检测装置为内部自带放大电路的两线制压力传感器。

6.如权利要求4所述的一种水浴箱，其特征在于：所述电刷与所述内环的接触端为圆球型，两个所述电刷同一高度串联为一组，所述内环为凹槽型，每一所述内环对应一组所述内环，每两套所述旋转导电环为一组，每一所述压力检测装置对应一组所述旋转导电环。

7.如权利要求1所述的一种水浴箱，其特征在于：所述电机为带有驱动芯片的直流减速电机，所述电机的电机轴与所述固定柱同轴心相对，所述驱动芯片的信号控制端与所述处理器的输出端连接，所述驱动芯片的输出端与所述电机的输入端连接，所述驱动芯片还与所述电源适配装置连接。

8.如权利要求1所述的一种水浴箱，其特征在于：所述箱体包括箱盖，所述箱体侧壁上部还包括一个进水口，在所述箱体侧壁下部还设置有一个出水口，所述出水口连接一个开关阀门。

9.如权利要求4所述的一种水浴箱，其特征在于：所述触控面板的界面包括有用于控制所述恒温控制系统的温度设定界面和用于倒计时的定时选择界面，所述温度设定界面包括温度选择功能，以及加热开关功能，所述定时选择界面包括有为每一试管夹提供定时时长选择功能。

10.如权利要求2所述的一种水浴箱，其特征在于：所述电发热管为环型电发热管，所述箱体内上下等间距设置有若干所述电发热管。