CN112657281A - 一种自动化实验室温度控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化实验室温度控制装置，它包括壳体、控制系统、进风机、清洁刷、滤网、冷凝管、干燥板和排风机。所述壳体顶部两端分别设置有所述进风机和排风机，壳体内部从进风侧向排风侧依次设置有清洁刷、滤网、冷凝管、干燥板；所述控制系统包括风机工作控制支路、清洁刷工作控制支路、工作方式选择支路、急停支路。本发明通过所述控制系统对清洁刷电机和两个风机电机进行手动控制或自动控制，可实现对自动化实验室的温度控制以及滤网的自清洁功能。

Description

一种自动化实验室温度控制装置

技术领域

本申请涉及自动控制领域，具体涉及一种自动化实验室温度控制装置。

背景技术

自动化实验室中由于设置有大量的自动化设备和计算机，在自动化设备和计算机运行过程中容易出现实验室内温度过高，从而干扰设备正常运行。同时实验室内要保持洁净，防止灰尘对实验室内的设备造成伤害。对此，则要对自动化实验室进行温度控制和除尘。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化实验室温度控制装置，能够实现对自动化实验室的温度调控以及除尘功能。

本发明采取的技术方案是：一种自动化实验室温度控制装置，包括壳体、进风机、滤网、冷凝管、干燥板和排风机；所述壳体顶部两端分别设置有所述进风机和排风机，壳体内部从进风侧向排风侧依次设置有滤网、冷凝管、干燥板；

还包括控制系统、清洁刷和清洁刷电机；所述清洁刷安装在所述滤网进风侧，所述清洁刷一端与清洁刷电机连接，随清洁刷电机的转动而旋转；

所述控制系统包括所述控制系统包括电源控制回路、风机工作控制支路、清洁刷工作控制支路、工作方式选择支路和急停支路；

所述电源控制回路包括电源和直流电源钮子开关，所述直流电源钮子开关的常开触点接在电源正极；

所述风机工作控制支路包括风机工作自动控制支路和风机工作手动控制支路；所述风机工作自动控制支路包括控制器、温度传感器、进风机启动继电器和排风机启动继电器；所述控制器的第一输入点与温度传感器连接，第一输出点与手动控制继电器第一组触点的常闭触点连接后再与进风机启动继电器的线圈串联，所述排风机启动继电器的线圈和进风机启动继电器的线圈并联；所述风机工作手动控制支路包括风机启动按钮和风机停止按钮；所述风机启动按钮与进风机启动继电器的第一常开触点并联后，再与风机停止按钮串联，所述风机停止按钮另一端与手动控制继电器第一组触点的常开触点连接；

所述清洁刷工作控制支路包括清洁刷工作自动控制支路和清洁刷工作手动控制支路；所述清洁刷工作自动控制支路包括控制器、压差传感器和清洁刷电机启动继电器；所述控制器的第二输入点与压差传感器连接，第二输出点与手动控制继电器第二组触点的常闭触点连接后再与清洁刷电机启动继电器的线圈连接；所述清洁刷工作手动控制支路包括清洁刷启动按钮和清洁刷停止按钮；所述清洁刷启动按钮与清洁刷电机启动继电器的第一常开触点并联后，再与清洁刷停止按钮串联，所述清洁刷停止按钮另一端与手动控制继电器第二组触点的常开触点连接；

所述工作方式选择支路包括工作方式钮子开关和手动控制继电器；所述工作方式钮子开关的常开触点与手动控制继电器的线圈串联；

所述急停支路包括急停按钮和急停控制继电器；所述急停按钮的常开触点与所述急停控制继电器的线圈串联；所述急停控制继电器的第一常闭触点与进风机启动继电器的线圈串联，第二常闭触点和清洁刷电机启动继电器的线圈串联。

进一步地，所述工作方式选择支路还包括自动控制指示灯和手动控制指示灯；所述工作方式钮子开关常闭触点与自动控制指示灯串联；所述手动控制指示灯与手动控制继电器的线圈并联。

进一步地，所述工作方式钮子开关和直流电源钮子开关均为双刀不复位钮子开关。

进一步地，所述干燥板设置有多块；所述壳体上设置有对应数量的开孔，每块干燥板可从对应的开孔中进行更换。

进一步地，所述冷凝管下方设置有水箱，所述冷凝管两端插入所述水箱内部。

进一步地，所述水箱顶部为漏斗形，中央设置有一开孔。

进一步地，所述水箱和壳体上均开设有进水口和出水口，通过管道将所述水箱与外部水箱连接。

进一步地，所述滤网下方设置有集灰盒。

本发明的有益效果在于：所述控制系统通过控制器可实现对进风机、排风机以及清洁刷的自动控制；通过风机启动按钮、风机停止按钮、清洁刷启动按钮和清洁刷停止按钮可实现对进风机、排风机以及清洁刷电机的手动控制；通过清洁刷可实现对滤网的自清洁，防止灰尘堵塞滤网，延长滤网的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例控制系统的控制原理图。

图3为本发明实施例的壳体面板结构示意图。

附图标记解释：1.壳体、2.进风机、3.清洁刷、4.滤网、5.集灰盒、6.冷凝管、7.水箱、8.干燥板、9.排风机、10.进水口、11.出水口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样， “一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。 “连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。 “上”、 “下”、 “左”、 “右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

如图1到图3所示，一种自动化实验室温度控制装置，包括壳体1、进风机2、滤网4、冷凝管6、干燥板8和排风机9；所述壳体1顶部两端分别设置有所述进风机2和排风机9，壳体1内部从进风侧向排风侧依次设置有滤网4、冷凝管6、干燥板8；

还包括控制系统、清洁刷3和清洁刷电机；所述清洁刷3安装在所述滤网4进风侧，所述清洁刷3一端与清洁刷电机连接，随清洁刷电机的转动而旋转；

所述控制系统包括所述控制系统包括电源控制回路、风机工作控制支路、清洁刷工作控制支路、工作方式选择支路和急停支路；

所述电源控制回路包括电源和直流电源钮子开关SA1，所述直流电源钮子开关SA1的常开触点接在电源正极；

所述风机工作控制支路包括风机工作自动控制支路和风机工作手动控制支路；所述风机工作自动控制支路包括控制器UP01、温度传感器S1、进风机启动继电器KA01和排风机启动继电器KA02；所述控制器UP01的第一输入点与温度传感器S1连接，第一输出点与手动控制继电器第一组触点KA04-1的常闭触点连接后再与进风机启动继电器KA01的线圈串联，所述排风机启动继电器KA02的线圈和进风机启动继电器KA01的线圈并联；所述风机工作手动控制支路包括风机启动按钮SB1和风机停止按钮SB3；所述风机启动按钮SB1与进风机启动继电器的第一常开触点KA01-1并联后，再与风机停止SB3按钮串联，所述风机停止按钮SB2另一端与手动控制继电器第一组触点KA04-1的常开触点连接；

所述清洁刷工作控制支路包括清洁刷工作自动控制支路和清洁刷工作手动控制支路；所述清洁刷工作自动控制支路包括控制器UP01、压差传感器S2和清洁刷电机启动继电器KA03；所述控制器UP01的第二输入点与压差传感器S2连接，第二输出点与手动控制继电器第二组触点KA04-2的常闭触点连接后再与清洁刷电机启动继电器KA03的线圈连接；所述清洁刷工作手动控制支路包括清洁刷启动按钮SB2和清洁刷停止按钮SB4；所述清洁刷启动按钮SB2与清洁刷电机启动继电器的第一常开触点KA03-1并联后，再与清洁刷停止按钮SB4串联，所述清洁刷停止按钮SB4另一端与手动控制继电器第二组触点KA04-2的常开触点连接；

所述工作方式选择支路包括工作方式钮子开关SA2和手动控制继电器KA04；所述工作方式钮子开关SA2的常开触点与手动控制继电器KA04的线圈串联；

所述急停支路包括急停按钮SJ和急停控制继电器KA05；所述急停按钮SJ的常开触点与所述急停控制继电器KA05的线圈串联；所述急停控制继电器的第一常闭触点KA05-1与进风机启动继电器KA01的线圈串联，第二常闭触点KA05-2和清洁刷电机启动继电器KA03的线圈串联。

本发明实施例的工作原理如下：

（1）接通电源

将直流电源钮子开关SA1拨至“通”位，直流电源钮子开关SA1的常开触点闭合，电源接通。

（2）工作方式选择

将工作方式钮子开关SA2拨至“自动”位，工作方式钮子开关SA2常闭触点闭合，常开触点断开，手动控制继电器KA04的线圈不得电，触电KA04-1和KA04-2不动作，控制系统处于自动控制状态，通过控制器UP01对进风机2、排风机9以及清洁刷3进行控制。

将工作方式钮子开关SA2拨至“手动”位，工作方式钮子开关SA2常闭触点断开，常开触点闭合，手动控制继电器KA04的线圈得电，触电KA04-1和KA04-2动作，控制系统处于手动控制状态，通过风机启动按钮SB1、风机停止按钮SB3、清洁刷启动按钮SB2和清洁刷停止按钮SB4对进风机2、排风机9以及清洁刷3进行控制。

通过工作方式钮子开关SA2可自由选择工作方式，并且两种工作方式相互独立。当控制器UP01、温度传感器S1或压差传感器S2发生故障时，可将工作方式切换到手动控制；当风机启动按钮SB1、风机停止按钮SB3、清洁刷启动按钮SB2或清洁刷停止按钮SB4发生故障时，可将工作方式切换到自动控制。控制系统设置有两种工作方式，可以有效提高系统可靠性，保障实验室温度控制装置正常工作。

（3）进风机、排风机启动与停机

在自动控制状态下，当实验室温度达到预设的温度值，温度传感器S1输出信号，控制器UP01第一输出点输出高电平，进风机启动继电器KA01和排风机启动继电器KA02的线圈的得电，进风机2和排风机9启动。实验室内的高温空气通过进风机2进入壳体1，经过滤网4滤除空气中的灰尘和颗粒，与冷凝管7内的液体进行热交换，经干燥板8干燥后由排风机9将降温除尘后的空气排入实验室。当实验室温度降到预设的温度值之下，温度传感器S1停止输出信号，控制器UP01第一输出点停止输出高电平，进风机启动继电器KA01和排风机启动继电器KA02的线圈的失电，进风机2和排风机9停止工作。

在手动控制状态下，按下风机启动按钮SB1，进风机启动继电器KA01和排风机启动继电器KA02的线圈的得电，进风机2和排风机9启动。同时进风机启动继电器KA01的常开触点KA01-1闭合，构成风机启动自锁电路。按下风机停止按钮SB3，进风机启动继电器KA01和排风机启动继电器KA02的线圈的失电，进风机2和排风机9停止工作。

（4）清洁刷启动与停机

在自动控制状态下，当滤网4两端的气压差达到压差传感器S2设置的压差值，压差传感器S2输出信号，控制器UP01第二输出点输出高电平，清洁刷电机启动继电器KA03的线圈得电，清洁刷3开始转动，对滤网4进行清灰工作。当滤网4两端的气压差降到压差传感器S2设置的压差值之下，压差传感器S2停止输出信号，控制器UP01第二输出点停止输出高电平，清洁刷电机启动继电器KA03的线圈失电，清洁刷3停止工作。

在手动控制状态下，按下清洁刷启动按钮SB2，清洁刷电机启动继电器KA03的线圈得电，清洁刷3开始转动。同时清洁刷电机启动继电器KA03的常开触点KA03-1闭合，构成清洁刷电机启动自锁电路。按下清洁刷停止按钮SB4，清洁刷电机启动继电器KA03的线圈失电，清洁刷3停止工作。

（5）急停

当控制器UP01或按钮SB2、SB4发生故障时，按下急停按钮SJ，急停按钮SJ常开触点闭合，并且急停按钮SJ带有自锁功能，松手后按钮不会复位。此时急停控制继电器KA05的线圈得电，常闭触点KA05-1和KA05-2断开，风机启动继电器KA01、排风机启动继电器KA02和清洁刷电机启动继电器KA03的线圈均会失电，进风机2、排风机9和清洁刷3均会停止工作。

急停按钮SJ用于控制系统发生故障，无法对进风机2、排风机9和清洁刷3进行控制时，对进风机2、排风机9和清洁刷3进行紧急停机，防止对装置造成损坏。

本发明实施例的所述工作方式选择支路还包括自动控制指示灯HL02和手动控制指示灯HL01；所述工作方式钮子开关SA2常闭触点与自动控制指示灯HL02串联；所述手动控制指示灯HL01与手动控制继电器KA04的线圈并联。

当工作方式钮子开关SA2拨至“自动”位，常闭触点闭合，自动控制指示灯HL02亮起，指示控制系统处于自动控制状态，此状态下按钮SB1、SB2、SB3、SB4无法对进风机2、排风机9和清洁刷3进行控制。

当工作方式钮子开关SA2拨至“手动”位，常开触点闭合，手动控制指示灯HL01，指示控制系统处于手动控制状态，此状态下控制器UP01无法对进风机2、排风机9和清洁刷3进行控制。

本发明实施例中所述工作方式钮子开关SA1和直流电源钮子开关SA2均为双刀不复位钮子开关。所述干燥板8设置有多块；所述壳体1上设置有与干燥板8对应数量的开孔，每块干燥板8可从对应的开孔中抽出，便于对干燥板8进行更换。干燥板8用于对冷却后的空气进行干燥处理，防止空气湿度过大对实验室设备造成损害。所述冷凝管6下方设置有水箱7，所述冷凝管6两端插入所述水箱7内部，与水箱7内的液体进行循环交换；所述水箱7顶部为漏斗形，中央设置有一开孔，用于收集冷凝管6上因热交换形成的冷凝水，冷凝水从冷凝管6上滴落，顺着水箱7顶部的开孔流入中水箱7中；冷凝管6中的液体可以是水或者冷凝液。所述水箱7和壳体1上均开设有进水口10和出水口11，通过管道将所述水箱7与外部水箱连接，对水箱7内的液体进行补充和更换。所述滤网4下方设置有集灰盒5，用于收集清洁刷3清理的灰尘。

本发明实施例可对自动化实验室的温度进行调控，通过进风机2将实验室内的高温空气通过滤网4进行过滤、通过冷凝管6进行降温、通过干燥板8进行干燥，最后由排风机9将降温后的空气送入自动化实验室，降低实验室内的温度；本发明实施例的控制系统可实现手动控制与自动控制两种控制方式，两种工作方式相互独立，可有效提高控制系统的可靠性，保障实验室温度控制装置正常工作；同时本发明实施例可对滤网4进行自动清灰，防止滤网4的滤孔因使用时间过长而被灰尘堵塞。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动化实验室温度控制装置，包括壳体、进风机、滤网、冷凝管、干燥板和排风机；所述壳体顶部两端分别设置有所述进风机和排风机，壳体内部从进风侧向排风侧依次设置有滤网、冷凝管、干燥板；

其特征在于，还包括控制系统、清洁刷和清洁刷电机；所述清洁刷安装在所述滤网进风侧，所述清洁刷一端与清洁刷电机连接，随清洁刷电机的转动而旋转；

所述控制系统包括所述控制系统包括电源控制回路、风机工作控制支路、清洁刷工作控制支路、工作方式选择支路和急停支路；

所述电源控制回路包括电源和直流电源钮子开关，所述直流电源钮子开关的常开触点接在电源正极；

所述风机工作控制支路包括风机工作自动控制支路和风机工作手动控制支路；所述风机工作自动控制支路包括控制器、温度传感器、进风机启动继电器和排风机启动继电器；所述控制器的第一输入点与温度传感器连接，第一输出点与手动控制继电器第一组触点的常闭触点连接后再与进风机启动继电器的线圈串联，所述排风机启动继电器的线圈和进风机启动继电器的线圈并联；所述风机工作手动控制支路包括风机启动按钮和风机停止按钮；所述风机启动按钮与进风机启动继电器的第一常开触点并联后，再与风机停止按钮串联，所述风机停止按钮另一端与手动控制继电器第一组触点的常开触点连接；

所述清洁刷工作控制支路包括清洁刷工作自动控制支路和清洁刷工作手动控制支路；所述清洁刷工作自动控制支路包括控制器、压差传感器和清洁刷电机启动继电器；所述控制器的第二输入点与压差传感器连接，第二输出点与手动控制继电器第二组触点的常闭触点连接后再与清洁刷电机启动继电器的线圈连接；所述清洁刷工作手动控制支路包括清洁刷启动按钮和清洁刷停止按钮；所述清洁刷启动按钮与清洁刷电机启动继电器的第一常开触点并联后，再与清洁刷停止按钮串联，所述清洁刷停止按钮另一端与手动控制继电器第二组触点的常开触点连接；

所述工作方式选择支路包括工作方式钮子开关和手动控制继电器；所述工作方式钮子开关的常开触点与手动控制继电器的线圈串联；

所述急停支路包括急停按钮和急停控制继电器；所述急停按钮的常开触点与所述急停控制继电器的线圈串联；所述急停控制继电器的第一常闭触点与进风机启动继电器的线圈串联，第二常闭触点和清洁刷电机启动继电器的线圈串联。

2.根据权利要求1所述的一种自动化实验室温度控制装置，其特征在于，所述工作方式选择支路还包括自动控制指示灯和手动控制指示灯；所述工作方式钮子开关常闭触点与自动控制指示灯串联；所述手动控制指示灯与手动控制继电器的线圈并联。

3.根据权利要求1所述的一种自动化实验室温度控制装置，其特征在于，所述工作方式钮子开关和直流电源钮子开关均为双刀不复位钮子开关。

4.根据权利要求1所述的一种自动化实验室温度控制装置，其特征在于，所述干燥板设置有多块；所述壳体上设置有对应数量的开孔，每块干燥板可从对应的开孔中进行更换。

5.根据权利要求1所述的一种自动化实验室温度控制装置，其特征在于，所述冷凝管下方设置有水箱，所述冷凝管两端插入所述水箱内部。

6.根据权利要求1所述的一种自动化实验室温度控制装置，其特征在于，所述水箱顶部为漏斗形，中央设置有一开孔。

7.根据权利要求1所述的一种自动化实验室温度控制装置，其特征在于，所述水箱和壳体上均开设有进水口和出水口，通过管道将所述水箱与外部水箱连接。

8.根据权利要求1所述的一种自动化实验室温度控制装置，其特征在于，所述滤网下方设置有集灰盒。

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