CN112934140A - 一种零气发生器催化炉温度控制装置及系统 - Google Patents

一种零气发生器催化炉温度控制装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种零气发生器催化炉温度控制装置及系统，属于温度控制装置技术领域。一种零气发生器催化炉温度控制装置，包括催化炉炉体和加热装置，所述加热装置由加热套和加热棒组成，所述加热套设置在催化炉炉体的外表面，所述加热棒设置在催化炉炉体的内部，所述加热套由若干环形加热板组成，所述加热套的外表面设置有保温套，所述环形加热板设置有第一测温传感，所述催化炉炉体的外表面设置有第二测温传感。本发明设置内部和外部的双加热机构，可做到快速响应，且减少加热所需时间；外部加热套采用环形开口设计，提高传热面的贴合效果，有利于热传导，进一步达到快速响应和减少加热所需时间的效果。

Description

一种零气发生器催化炉温度控制装置及系统
技术领域
本发明涉及温度控制装置技术领域，尤其涉及一种零气发生器催化炉温度控制装置及系统。
背景技术
零气发生器，是用于产生校正大气自动监测系统中各监测仪器，或其他实验仪器零点的纯净气体和标准气的稀释气的一种智能化仪器。在零气发生器中，待净化气体经过一系列的物理或化学反应，最终制成成品气体。催化炉，作为其中的一部分，为催化剂的催化反应提供容器和加热支持。
对于催化炉来说，温度控制的精准程度和及时性、快速响应特征是至关重要的。目前的催化炉温度控制装置，为单一加热模块模式，采用内部或外部加热，相应的加热装置控制系统也只能够实现温度控制和加热时间控制，控制程度无法做到精准和及时，因而面对不同工况状态，无法高效达到要求，且持续性加热会造成一定的能源浪费。同时，内部设置的加热装置在使用过程中容易附着污染物或产生损耗，清洁以及检修操作复杂，也会缩短设备的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种零气发生器催化炉温度控制装置及系统，以解决现有技术中无法高效、精准控制，响应时间长，寿命短，模式单一，能源浪费，加热效率低，内部加热检修复杂，组装维修困难以及不能实时显示运行状态的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种零气发生器催化炉温度控制装置，包括催化炉炉体和加热装置，所述加热装置由加热套和加热棒组成，所述加热套设置在催化炉炉体的外表面，所述加热棒设置在催化炉炉体的内部，所述加热套由若干环形加热板组成，所述加热套的外表面设置有保温套，所述环形加热板设置有第一测温传感，所述催化炉炉体的外表面设置有第二测温传感，所述催化炉炉体的内表面设置有第三测温传感，所述加热棒的外表面设置有第四测温传感，所述保温套的内表面设置有第五测温传感。
优选的，所述环形加热板的一侧开口，开口处的两侧固定连接有紧固连接条，所述紧固连接条的内部插接有螺栓。
优选的，所述保温套的外表面开设有条形孔，所述紧固连接条穿透所述条形孔到达所述保温套的外部，所述保温套的外表面设置有定位尺，所述定位尺开设有滑道，所述螺栓插入所述滑道内。
优选的，所述催化炉炉体的一侧设置有丝堵，所述丝堵的内侧与所述加热棒的一端固定连接。
优选的，所述加热棒的外表面设置有柱棒，所述柱棒的顶端设置有第六测温传感。
一种零气发生器催化炉温度控制装置的控制系统，包括中控模块、电源模块、显示模块、输入模块和存储模块，所述中控模块连接所述电源模块，控制设备整体的供电；所述中控模块连接所述显示模块和输入模块，提供信息输入和显示输出；所述中控模块连接所述加热装置和测温传感，对其进行加热控制和温度数据获取；
所述显示模块设置有LCD显示屏，实时显示系统运行状态、温度信息、设置模式信息；所述输入模块设置有输入键盘，通过键盘输入数字或选择；所述输入模块设置有控制旋钮，通过按压和旋转可快速对加热温度进行设定和确认；所述存储模块设置有加热模式设定数据；
所述加热模式设定数据设置有均匀加热模式、循环加热模式、间断加热模式和区域加热模式；
所述均匀加热模式设定开启所有环形加热板加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整；
所述循环加热模式设定各个环形加热板依次开启进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对加热功率进行调整；
所述间断加热模式设定开启间隔位置的环形加热板进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整；
所述区域加热模式设定开启所选区域的环形加热板进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整。
所述中控模块可同时连接多个所述催化炉炉体的加热装置和测温传感，并对其独立控制。
与现有技术相比，本发明提供了一种零气发生器催化炉温度控制装置及系统，具备以下有益效果：
1、本发明，通过在催化炉炉体的外表面设置加热套，在催化炉炉体的内部设置加热棒；设置内部和外部的双加热机构，可做到快速响应，且减少加热所需时间；外部加热套采用环形开口设计，提高传热面的贴合效果，有利于热传导，进一步达到快速响应和减少加热所需时间的效果；同时将整体温度控制更均匀、精准。
2、本发明，通过设置由若干环形加热板组成的加热套，根据具体需求调整设置环形加热板环体的宽度以及各个环形加热板之间的间隔，组成不同密度的加热套装置，以更符合于所需工况；设置环形加热板的一侧开口，在催化炉炉体的外表面进行滑动移动，用于调整；设置定位尺，加强对环形加热板的固定效果，且定位尺设计使其间隔设置更均匀、精准。
3、本发明，通过设置若干测温传感实时获取多个位置的温度，以其实测温度实时对加热进行调整，温控可做到更精准和灵敏；设置在远离加热棒的柱棒顶端的第六测温传感，更好的获得炉内气体环境的温度，得到更精准的数据，同时提供更多温度传感数据，进一步提高设备整体的控温精准度。
4、本发明，通过设置保温套减少加热装置的热量对外逸散，节省能源消耗，且减少对外部其他装置的影响；设置与加热棒连接的丝堵，便于取出清洁与检修，减少设备的故障率，提高可靠性。
5、本发明，通过设置多种加热模式，根据具体需求进行选择，增强适用性，并在提高控制精准度和效率的同时，根据需求开启或关闭加热装置部分，节省能源。
6、本发明，通过设置显示模块，实时显示仪器运行状态以及温度信息，使用性更强，更便于操控与监测；设置控制旋钮，通过按压和旋转可快速对加热温度进行设定和确认，进一步提高操控的便捷性。
7、本发明，通过设置中控模块可同时连接多个所述催化炉炉体的加热装置和测温传感，可广泛应用于单路、双路或多路零气发生装置，实现一个控制系统同时操控多个催化炉加热，达到多种用途的应用，兼容性强。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明在催化炉炉体的外表面设置加热套，在催化炉炉体的内部设置加热棒；设置内部和外部的双加热机构，可做到快速响应，且减少加热所需时间；外部加热套采用环形开口设计，提高传热面的贴合效果，有利于热传导，进一步达到快速响应和减少加热所需时间的效果；同时将整体温度控制更均匀、精准；设置由若干环形加热板组成的加热套，根据具体需求调整设置环形加热板环体的宽度以及各个环形加热板之间的间隔，组成不同密度的加热套装置，以更符合于所需工况；设置环形加热板的一侧开口，在催化炉炉体的外表面进行滑动移动，用于调整；设置保温套减少加热装置的热量对外逸散，节省能源消耗，且减少对外部其他装置的影响；设置定位尺，加强对环形加热板的固定效果，且定位尺设计使其间隔设置更均匀、精准；设置若干测温传感实时获取多个位置的温度，以其实测温度实时对加热进行调整，温控可做到更精准和灵敏；设置与加热棒连接的丝堵，便于取出清洁与检修，减少设备的故障率，提高可靠性；设置在远离加热棒的柱棒顶端的第六测温传感，更好的获得炉内气体环境的温度，得到更精准的数据，同时提供更多温度传感数据，进一步提高设备整体的控温精准度；设置多种加热模式，根据具体需求进行选择，增强适用性，并在提高控制精准度和效率的同时，根据需求开启或关闭加热装置部分，节省能源；设置显示模块，实时显示仪器运行状态以及温度信息，使用性更强，更便于操控与监测；设置控制旋钮，通过按压和旋转可快速对加热温度进行设定和确认，进一步提高操控的便捷性；设置中控模块可同时连接多个所述催化炉炉体的加热装置和测温传感，可广泛应用于单路、双路或多路零气发生装置，实现一个控制系统同时操控多个催化炉加热，达到多种用途的应用，兼容性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为本发明的左视剖视结构示意图；
图4为图3中A处的放大结构示意图；
图5为图3中B处的放大结构示意图；
图6为本发明去掉保温套的结构示意图；
图7为催化炉炉体的结构示意图；
图8为催化炉炉体的剖视结构示意图；
图9为控制系统的模块图；
图10为加热模块设定数据的模块图。
图中：1、催化炉炉体；2、加热套；3、加热棒；201、环形加热板；202、紧固连接条；203、螺栓；4、保温套；5、第一测温传感；6、第二测温传感；7、第三测温传感；8、第四测温传感；9、第五测温传感；10、条形孔；11、定位尺；12、滑道；13、丝堵；14、柱棒；15、第六测温传感。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-8，一种零气发生器催化炉温度控制装置，包括催化炉炉体1和加热装置，加热装置由加热套2和加热棒3组成，加热套2设置在催化炉炉体1的外表面，加热棒3设置在催化炉炉体1的内部；设置内部和外部的双加热机构，可做到快速响应，且减少加热所需时间，同时内外加热将整体温度控制更均匀、精准；加热套2由若干环形加热板201组成，环形加热板201套接在催化炉炉体1的外表面，互相之间间隔，各自独立工作，共同组成外部加热系统；可根据具体需求，调整设置环形加热板201环体的宽度以及各个环形加热板201之间的间隔，组成不同密度的加热套2装置，以更符合于所需工况；环形加热板201的一侧开口，使得环形加热板201的直径略大于催化炉炉体1的外表面，可在催化炉炉体1的外表面进行滑动移动；加热套2采用环形开口设计，提高传热面的贴合效果，有利于热传导，进一步达到快速响应和减少加热所需时间的效果；开口处的两侧固定连接有紧固连接条202，紧固连接条202的内部插接有螺栓203，通过紧固螺栓203将环形加热板201锁定在催化炉炉体1外表面的位置，并在松开螺栓203后将其移动；加热套2的外表面设置有保温套4，设置保温套4减少加热装置的热量对外逸散，节省能源消耗，且减少对外部其他装置的影响；保温套4的外表面开设有条形孔10，紧固连接条202穿透条形孔10到达保温套4的外部，并在条形孔10内滑动；保温套4的外表面设置有定位尺11，定位尺11开设有滑道12，螺栓203插入滑道12内；通过螺栓203将紧固连接条202与定位尺11进行连接，加强对其的固定效果，且定位尺11设计使其间隔设置更均匀、精准；环形加热板201设置有第一测温传感5，催化炉炉体1的外表面设置有第二测温传感6，催化炉炉体1的内表面设置有第三测温传感7，加热棒3的外表面设置有第四测温传感8，保温套4的内表面设置有第五测温传感9；设置若干测温传感实时获取加热套2、催化炉炉体1内外表面、加热棒3和保温套4内表面多个位置的温度，以其实测温度实时对加热装置进行调整，温控可做到更精准和灵敏；催化炉炉体1的一侧设置有丝堵13，丝堵13的内侧与加热棒3的一端固定连接；使得内部设置的加热棒3便于取出清洁与检修，减少设备的故障率，提高可靠性；加热棒3的外表面设置有柱棒14，柱棒14的顶端设置有第六测温传感15；在远离加热棒3的位置设置第六测温传感15以更好的获得炉内气体环境的温度，得到更精准的数据，同时提供更多温度传感数据，进一步提高设备整体的控温精准度。
请参阅图9和图10，一种零气发生器催化炉温度控制装置的控制系统，包括中控模块、电源模块、显示模块、输入模块和存储模块，中控模块连接电源模块，控制设备整体的供电；中控模块连接显示模块和输入模块，提供信息输入和显示输出；中控模块连接加热装置和测温传感，对其进行加热控制和温度数据获取；显示模块设置有LCD显示屏，实时显示系统运行状态、温度信息、设置模式信息，使用性更强，更便于操控与监测；LCD显示屏可选择设置为普通显示屏和触摸显示屏，设置触摸显示屏可增加输入方式，提高便捷性；输入模块设置有输入键盘，通过键盘输入信息进行控制，选择模式、设定温度、设定时间操作；输入模块设置有控制旋钮，通过按压和旋转可快速对加热温度进行设定和确认，进一步提高操控的便捷性；存储模块设置有加热模式设定数据；加热模式设定数据设置有均匀加热模式、循环加热模式、间断加热模式和区域加热模式；
均匀加热模式设定开启所有环形加热板201加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整；常规持续性工作状态下，可采用该模式工作；
循环加热模式设定各个环形加热板201依次开启进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对加热功率进行调整；无需温度过高状态或气体流速极低状态下，可采用该模式，循环加热在控制不影响内部温度的情况下，节省能源消耗；
间断加热模式设定开启间隔位置的环形加热板201进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整；无需过高温度或设备低负荷工作时，可采用该模式，以较少能源消耗；
区域加热模式设定开启所选区域的环形加热板201进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整；设备工作量较小时，内部的催化设备将其设置在一处，仅对此处进行加热，在不影响设备正常工作的情况下，节省能源消耗；多种加热模式根据具体需求进行选择，增强适用性，并在提高控制精准度和控制效率的同时，根据需求开启或关闭若干加热装置可有效节省能源。
中控模块可同时连接多个催化炉炉体1的加热装置和测温传感，并对其独立控制；可广泛应用于单路、双路或多路零气发生装置，实现一个控制系统同时操控多个催化炉加热，达到多种用途的应用，兼容性强。
本发明中，在催化炉炉体1的外表面设置加热套2，在催化炉炉体1的内部设置加热棒3；设置内部和外部的双加热机构，可做到快速响应，且减少加热所需时间，同时内外加热将整体温度控制更均匀、精准；设置由若干环形加热板201组成的加热套2，根据具体需求调整设置环形加热板201环体的宽度以及各个环形加热板201之间的间隔，组成不同密度的加热套2装置，以更符合于所需工况；设置环形加热板201的一侧开口，在催化炉炉体1的外表面进行滑动移动，用于调整；加热套2采用环形开口设计，提高传热面的贴合效果，有利于热传导，进一步达到快速响应和减少加热所需时间的效果；设置保温套4减少加热装置的热量对外逸散，节省能源消耗，且减少对外部其他装置的影响；设置定位尺11，加强对环形加热板201的固定效果，且定位尺11设计使其间隔设置更均匀、精准；设置若干测温传感实时获取多个位置的温度，以其实测温度实时对加热进行调整，温控可做到更精准和灵敏；设置与加热棒3连接的丝堵13，便于取出清洁与检修，减少设备的故障率，提高可靠性；设置在远离加热棒3的柱棒14顶端的第六测温传感15，更好的获得炉内气体环境的温度，得到更精准的数据，同时提供更多温度传感数据，进一步提高设备整体的控温精准度；设置显示模块，实时显示仪器运行状态以及温度信息，使用性更强，更便于操控与监测；设置控制旋钮，通过按压和旋转可快速对加热温度进行设定和确认，进一步提高操控的便捷性；设置多种加热模式，根据具体需求进行选择，增强适用性，并在提高控制精准度和效率的同时，根据需求开启或关闭加热装置部分，节省能源；控制系统同时连接多个催化炉炉体1的加热装置和测温传感，可广泛应用于单路、双路或多路零气发生装置，实现一个控制系统同时操控多个催化炉加热，达到多种用途的应用，兼容性强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种零气发生器催化炉温度控制装置，包括催化炉炉体(1)和加热装置，其特征在于，所述加热装置由加热套(2)和加热棒(3)组成，所述加热套(2)设置在催化炉炉体(1)的外表面，所述加热棒(3)设置在催化炉炉体(1)的内部，所述加热套(2)由若干环形加热板(201)组成，所述加热套(2)的外表面设置有保温套(4)，所述环形加热板(201)设置有第一测温传感(5)，所述催化炉炉体(1)的外表面设置有第二测温传感(6)，所述催化炉炉体(1)的内表面设置有第三测温传感(7)，所述加热棒(3)的外表面设置有第四测温传感(8)，所述保温套(4)的内表面设置有第五测温传感(9)。
2.根据权利要求1所述的一种零气发生器催化炉温度控制装置，其特征在于，所述环形加热板(201)的一侧开口，开口处的两侧固定连接有紧固连接条(202)，所述紧固连接条(202)的内部插接有螺栓(203)。
3.根据权利要求2所述的一种零气发生器催化炉温度控制装置，其特征在于，所述保温套(4)的外表面开设有条形孔(10)，所述紧固连接条(202)穿透所述条形孔(10)到达所述保温套(4)的外部，所述保温套(4)的外表面设置有定位尺(11)，所述定位尺(11)开设有滑道(12)，所述螺栓(203)插入所述滑道(12)内。
4.根据权利要求1所述的一种零气发生器催化炉温度控制装置，其特征在于，所述催化炉炉体(1)的一侧设置有丝堵(13)，所述丝堵(13)的内侧与所述加热棒(3)的一端固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种零气发生器催化炉温度控制装置，其特征在于，所述加热棒(3)的外表面设置有柱棒(14)，所述柱棒(14)的顶端设置有第六测温传感(15)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种零气发生器催化炉温度控制装置的控制系统，其特征在于，包括中控模块、电源模块、显示模块、输入模块和存储模块，所述中控模块连接所述电源模块，控制设备整体的供电；所述中控模块连接所述显示模块和输入模块，提供信息输入和显示输出；所述中控模块连接所述加热装置和测温传感，对其进行加热控制和温度数据获取；
所述显示模块设置有LCD显示屏，实时显示系统运行状态、温度信息、设置模式信息；所述输入模块设置有输入键盘，通过键盘输入数字或选择；所述输入模块设置有控制旋钮，通过按压和旋转可快速对加热温度进行设定和确认；所述存储模块设置有加热模式设定数据；
所述加热模式设定数据设置有均匀加热模式、循环加热模式、间断加热模式和区域加热模式；
所述均匀加热模式设定开启所有环形加热板(201)加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整；
所述循环加热模式设定各个环形加热板(201)依次开启进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对加热功率进行调整；
所述间断加热模式设定开启间隔位置的环形加热板(201)进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整；
所述区域加热模式设定开启所选区域的环形加热板(201)进行加热，并根据温度传感数据和预设温度值对其加热功率进行调整。
7.根据权利要求6所述的一种零气发生器催化炉温度控制系统，其特征在于，所述中控模块可同时连接多个所述催化炉炉体(1)的加热装置和测温传感，并对其独立控制。
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