CN113359901A - 一种气流恒温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气流恒温装置，包括气流通路管道、气流旁路管道、气流旁路切换开关、预热段加热器、温度测量腔、恒温段加热器、保护管、冷却通道、内保护管、外保护管、保温层，所述气流通路管道设置在保护管内；所述气流旁路管道设置在保护管外，且气流旁路管道的两端分别与气流通路管道的两端通过气流旁路切换开关相连。该发明的有益效果是自动调整预热段和恒温段的加热功率及微分和积分时间，可以设置单一目标温度，也可以设置阶梯温度，恒温区域的温度控制精度优于±2℃，工作气流的温度温度精度优于±5℃，有气流旁路切换开关切换功能在降温冷却过程中工作气流旁路通过，可以同时进行对比测量。
Description
技术领域
发明涉及气流恒温控制技术领域，具体为一种气流恒温装置。
背景技术
大气科学研究领域气溶胶相关研究需要对空气气流加热至300℃或更高，空气加热后做相关测量，再降温至室温，再加热测量。如下一个循环过程：加热---测量---降温--测量---加热---测量---降温---测量---加热----，现有国外相关气流恒温装置，恒温区通常比较短，且易受气流流量或空气相对湿度的影响，气流流量变化，恒温区域会相应变化，流量增加恒温区域变小，导致气流通过加热区的时间短，不适合较大采样流量(例如>3L/min)仪器的接入使用。空气相对湿度变化，恒温区域会相应变化，相对湿度增加恒温区域也变小，气流温度控制精度大约在±20℃，不能自动调整预热段和恒温段的加热功率及微分和积分时间，不可以设置单一目标温度，不可以设置阶梯温度，不能气流旁路切换开关切换功能在降温冷却过程中工作气流旁路通过，不可以进行对比测量的问题。
因此需要设计一种自动调整预热段和恒温段的加热功率及微分和积分时间，可以设置单一目标温度，也可以设置阶梯温度，恒温区域的温度控制精度优于±2℃，工作气流的温度温度精度优于±5℃，有气流旁路切换开关切换功能在降温冷却过程中工作气流旁路通过，可以同时进行对比测量的气流恒温装置十分必要。
发明内容
发明的目的在于提供一种气流恒温装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种气流恒温装置，包括气流通路管道、气流旁路管道、气流旁路切换开关、预热段加热器、温度测量腔、恒温段加热器、保护管、冷却通道、内保护管、外保护管、保温层，所述气流通路管道设置在保护管内；所述气流旁路管道设置在保护管外，且气流旁路管道的两端分别与气流通路管道的两端通过气流旁路切换开关相连；所述气流通路管道依次分为预热段、温度测量腔和恒温段，所述气流通路管道外位于预热段设有预热段加热器；位于恒温段设有恒温段加热器；所述预热段加热器、所述恒温段加热器与保护管之间形成冷却通道。
优选的，所预热段、温度测量腔、恒温段内均设置有温度传感器；将采用的数据传输至控制中心以分别控制预热段和恒温段加热器，自动调整预热段和恒温段的加热功率及时间。
优选的，还包括控制系统和散热风扇；所述控制系统采用PLC或单片机实现，采用PID控制方式。
优选的，所述保护管包括内保护管和外保护管，所述内保护管与所述外保护管之间设置有保温层。
优选的，所述温度传感器和气流旁路切换开关均与控制系统电信号连接。
与现有技术相比，发明的有益效果是：
1、该气流恒温装置，还包括控制系统和散热风扇；控制系统采用PLC或单片机实现，采用PID控制方式，工作方式目标温度通过触摸屏或按键输入，采用PID控制方式PLC或单片机分别控制预热段和恒温段加热功率，自动调整预热段和恒温段的加热功率及微分和积分时间，可以设置单一目标温度，也可以设置阶梯温度。
2、该气流恒温装置，气流旁路管道设置在保护管外，且气流旁路管道的两端分别与气流通路管道的两端通过气流旁路切换开关相连；气流通路管道1依次分为预热段、温度测量腔和恒温段，气流通路管道1外位于预热段设有预热段加热器；位于恒温段设有恒温段加热器；预热段加热器、恒温段加热器6与保护管之间形成冷却通道，恒温区域的温度控制精度优于±2℃，工作气流的温度温度精度优于±5℃，有气流旁路切换开关切换功能在降温冷却过程中工作气流旁路通过，可以同时进行对比测量。
附图说明
图1为发明的一种气流恒温装置结构示意图一；
图2为发明的一种气流恒温装置结构示意图二；
图3为发明的一种气流恒温装置的工作曲线结构示意图；
图中：1-气流通路管道；2-气流旁路管道；3-气流旁路切换开关；4-预热段加热器；5-温度测量腔；6-恒温段加热器；8-冷却通道；9-内保护管；10-外保护管；11-保温层。
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。
请参阅图1-3，发明提供一种气流恒温装置技术方案：包括气流通路管道1、气流旁路管道2、气流旁路切换开关3、预热段加热器4、温度测量腔5、恒温段加热器6、保护管、冷却通道8、内保护管9、外保护管10、保温层11，所述气流通路管道1设置在保护管内；所述气流旁路管道2设置在保护管外，且气流旁路管道2的两端分别与气流通路管道1的两端通过气流旁路切换开关3相连；所述气流通路管道1依次分为预热段、温度测量腔5和恒温段，所述气流通路管道1外位于预热段设有预热段加热器4；位于恒温段设有恒温段加热器6；所述预热段加热器4、所述恒温段加热器6与保护管之间形成冷却通道8。
本实施例中，所预热段、温度测量腔5、恒温段内均设置有温度传感器；将采用的数据传输至控制中心以分别控制预热段和恒温段加热器，自动调整预热段和恒温段的加热功率及时间。
本实施例中，还包括控制系统和散热风扇；所述控制系统采用PLC或单片机实现，采用PID控制方式。
本实施例中，所述保护管包括内保护管9和外保护管10，所述内保护管9与所述外保护管10之间设置有保温层11。
本实施例中，所述温度传感器和气流旁路切换开关3均与控制系统电信号连接。
工作原理：从PLC或单片机上的触摸屏或按键输入目标温度，恒温时间，本恒温装置开始工作，气流旁路切换开关3关闭，工作气流从中心气流通路通过，PLC或单片机读取几个温度传感器的温度，采用PID控制方式PLC或单片机分别控制预热段和恒温段加热功率，自动调整预热段和恒温段的加热功率及微分和积分时间，加热控制曲线如图3，达到目标温度后，预热段和恒温段加热功率保持在波动很小的范围，以保证温度测量腔5和恒温段的温度保持在目标温度，如果外部环境相对湿度变化，PLC或单片机监测温度传感器数据输出，能自动调整预热段和恒温段的加热功率，保证温度测量腔5和恒温段的温度保持在目标温度，达到恒温时间后，PLC或单片机控制气流旁路切换开关3打开，气流从外部通过，同时预热段和恒温段停止加热，散热风扇打开，冷却气流从冷却通道8流过给两段加热器和气流通路管道1降温，同时PLC或单片机读取几个温度传感器的温度，温度测量腔5和恒温段的温度都达到室温后，恒温装置重新开始工作，进入加热---测量---降温--测量---加热---测量---降温---加热-----循环工作模式，图3的工作曲线说明：T0室温，T目标温度，t0-t1加热时间，t1-t2恒温时间，t2-t3冷却时间，循环工作。
技术效果：该气流恒温装置，还包括控制系统和散热风扇；控制系统采用PLC或单片机实现，采用PID控制方式，工作方式目标温度通过触摸屏或按键输入，采用PID控制方式PLC或单片机分别控制预热段和恒温段加热功率，自动调整预热段和恒温段的加热功率及微分和积分时间，可以设置单一目标温度，也可以设置阶梯温度。该气流恒温装置，气流旁路管道2设置在保护管外，且气流旁路管道2的两端分别与气流通路管道1的两端通过气流旁路切换开关3相连；气流通路管道1依次分为预热段、温度测量腔5和恒温段，气流通路管道1外位于预热段设有预热段加热器4；位于恒温段设有恒温段加热器6；预热段加热器4、恒温段加热器6与保护管之间形成冷却通道8，恒温区域的温度控制精度优于±2℃，工作气流的温度温度精度优于±5℃，有气流旁路切换开关3切换功能在降温冷却过程中工作气流旁路通过，可以同时进行对比测量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种气流恒温装置，其特征在于：包括气流通路管道(1)、气流旁路管道(2)、气流旁路切换开关(3)、预热段加热器(4)、温度测量腔(5)、恒温段加热器(6)、保护管、冷却通道(8)、内保护管(9)、外保护管(10)、保温层(11)，所述气流通路管道(1)设置在保护管内；所述气流旁路管道(2)设置在保护管外，且气流旁路管道(2)的两端分别与气流通路管道(1)的两端通过气流旁路切换开关(3)相连；所述气流通路管道(1)依次分为预热段、温度测量腔(5)和恒温段，所述气流通路管道(1)外位于预热段设有预热段加热器(4)；位于恒温段设有恒温段加热器(6)；所述预热段加热器(4)、所述恒温段加热器(6)与保护管之间形成冷却通道(8)。
2.如权利要求1所述的一种气流恒温装置，其特征在于：所预热段、温度测量腔(5)、恒温段内均设置有温度传感器。
3.如权利要求1所述的一种气流恒温装置，其特征在于：还包括控制系统和散热风扇；所述控制系统采用PLC或单片机实现，采用PID控制方式。
4.如权利要求1所述的一种气流恒温装置，其特征在于：所述保护管包括内保护管(9)和外保护管(10)，所述内保护管(9)与所述外保护管(10)之间设置有保温层(11)。
5.如权利要求1所述的一种气流恒温装置，其特征在于：所述温度传感器、气流旁路切换开关(3)和散热风扇均与控制系统电信号连接。
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| CN202110784438.3A CN113359901A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种气流恒温装置 |
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| CN (1) | CN113359901A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114859999A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-08-05 | 李志英 | 大体积混凝土温度控制装置及大体积混凝土施工方法 |
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2021
- 2021-07-12 CN CN202110784438.3A patent/CN113359901A/zh active Pending
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| CN114859999A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-08-05 | 李志英 | 大体积混凝土温度控制装置及大体积混凝土施工方法 |
| CN114859999B (zh) * | 2022-06-27 | 2024-04-02 | 宁波海城工程监理有限公司阜阳分公司 | 大体积混凝土温度控制装置及大体积混凝土施工方法 |
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