CN115817014A - 适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置及温控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置及温控方法，装置包括：隔热壳，固定于绘图仪内的行走滑块上，内部安装喷头，隔热壳底部设有喷射工作面伸出的开孔；第一恒温加热模块，固装于隔热壳内部；风扇，安装于隔热壳内部并位于第一恒温加热模块上方；第二恒温加热模块，其固定于隔热壳的底部并间隙套在喷头的喷射工作面四周；第一温度传感器，安装位置远离两恒温加热模块并与外界环境通风处；第二温度传感器，安装于隔热壳内远离第一恒温加热模块位置；主控制器，安装于绘图仪内，与第一温度传感器和第二温度传感器连接，用于接收温度参数，与两恒温加热模块、搅拌风扇连接，用于控制三者开启和关闭。本发明实现了绘图仪宽温工作需求。

Description

适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置及温控方法

技术领域

本发明属于绘图仪技术领域技术领域，特别是涉及一种适用于适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置及温控方法。

背景技术

绘图仪作为一种计算机的输出设备，多为喷墨打印方式，主要用于绘制各种测绘图、建筑设计图、布线图与照片影像等，随着绘图仪逐渐用于地形图、航空图、海岸图和高精度影像资料的输出，也对绘图仪的打印精度要求越来越高，但是当在极寒或高热天气或者用于户外、车载等使用情况时，温度会对打印质量有很大影响，甚至在极低或极高温度时，绘图仪无法打印。

绘图仪作为较大的、复杂的机电软一体化打印输出设备，采用喷墨打印方式时，受限于墨水的自身的液体物理特性，很难在-15℃到50℃的极宽温度内保持较好的参数特性，同时绘图仪在工作时需要将大幅面纸张输送出设备，很难实现对绘图仪整体密闭隔热后进行内部温度控制，所以一般的绘图仪适用工作温度范围大多在5℃-40℃之间，难以在低温或者高温环境中正常使用。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种可实现绘图仪宽温工作需求，从而提高绘图仪的适用性的适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置及温控方法。

本发明的上述目的之一通过如下技术方案来实现：

一种适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置，其特征在于：包括隔热壳、第一恒温加热模块、第二恒温加热模块、风扇、第一温度传感器、第二温度传感器和主控制器；

所述隔热壳固定于绘图仪内的行走滑块上，其内部用于安装喷头；在隔热壳的底部设置有供喷头的喷射工作面伸出的开孔；所述第一恒温加热模块固定安装于隔热壳的内部，所述风扇安装于隔热壳内部并位于第一恒温加热模块的上方；所述第二温度传感器安装于隔热壳内远离第一恒温加热模块的位置，用于检测隔热壳内的空气温度；所述第二恒温加热模块为空心长方形模块，其固定于隔热壳的底部并套在喷头的喷射工作面四周，并与喷射工作面的侧部留有间隙，所述第二恒温加热模块用于对喷射工作面进行加热并保温；

所述第一温度传感器设置于绘图仪内部并位于隔热壳外的空间，所述第一温度传感器的安装位置远离两恒温加热模块并与外界环境通风处，所述第一温度传感器用于测量环境温度；

所述主控制器安装于绘图仪内，与第一温度传感器和第二温度传感器连接，用于接收温度参数，与第一恒温加热模块、第二恒温加热模块、搅拌风扇连接，用于控制三者开启和关闭。

进一步的：所述隔热壳由聚氨酯发泡板制成。

进一步的：所述第一恒温加热模块、第二恒温加热模块均采用由PTC热敏电阻制成的加热片。

本发明的上述目的之二通过如下技术方案来实现：

一种基于上述适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置的温控方法，包括如下步骤：

步骤一：绘图仪开机后，由主控制器读取第一温度传感器的数据，即环境温度c；

步骤二：判定c是否大于50℃，若是大于50℃，则提示高温报警，无法进行打印，结束；

步骤三：若c不大于50℃，则继续判定c是否小于-15℃，若c小于-15℃，则提示低温报警，无法进行打印，结束；

步骤四：若c不小于-15℃，则继续判定c是否小于等于50℃且大于等于15℃，若是，启动正常打印，在打印的过程中，待1分钟后继续重复步骤一；若不是，则检测读取隔热壳内的温度，并开启喷头的加热控制，加热控制的具体过程为：

1)根据主控制器预制的温度曲线L，确定此时隔热壳内需要实现的温控温度b；

2)由主控制器读取第二温度传感器的数值y；

3)判断y是否小于等于b-2，若不是，则启动正常打印，待1分钟后重复步骤一；若是，则主控制器启动第一恒温加热模块、第二恒温加热模块和风扇，进行加热；

4)在加热1秒后由主控制器再次读取第二温度传感器的数值y；

5)判定y是否大于等于b+2，若否，则重复步骤3)和4)；若是，则停止第一恒温加热模块4、第二恒温加热模块3，启动正常打印，风扇延迟10分钟后停止；在风扇停止后，待1分钟后重复步骤一，实现在进行温度检测和温度控制的情况下进行打印作业。

进一步的：第一恒温加热模块稳定工作时，温度为70℃；第二恒温加热模块稳定工作时，温度为50℃。

本发明具有的优点和积极效果：

1、本发明通过隔热壳包裹第一恒温加热模块、第二恒温加热模块、风扇、第一温度传感器以及喷头，起到隔热保温的作用，其中喷头的喷射工作面和第二恒温加热模块的一面露出隔热壳，喷头的喷射工作面用于将墨水喷射到纸张上，完成打印作业，从而实现了在不影响喷墨打印的情况下，通过小功率加热的方式对喷头进行加热和保温。

2、本发明方法在进行打印作业的过程中，实时进行温度检测与控制，保证了喷头及喷射工作面处于较佳的温度环境下，可在-15℃到50℃的温度范围内使用，提高了绘图仪的使用温度范围，满足了极冷、极热气候及户外、车载使用需求。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图；

图2是本装置整体结构立体图；

图3设定最佳工作温度a为25℃时温度关系曲线L；

图4是温度控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图并通过实施例对本发明的结构作进一步说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的。

本发明适用于高低温环境的大幅面绘图仪，内部有喷头部位的低功耗自动温度控制装置，包括第一恒温加热模块4、第二恒温加热模块3、风扇5、第一温度传感器8、第二温度传感器2、隔热壳6和主控制器7。隔热壳形成一个封闭的空间，将喷头置于该空间内，并通过隔热壳下端的开孔，使喷头的喷射工作面伸出。隔热壳可实现在较小的空间内对喷头部位进行温度控制。隔热壳固定于绘图仪内的行走滑块上，并由喷头驱动机构进行驱动。

所述第一恒温加热模块安装于隔热壳内，用于为隔热壳内进行加热。所述第二恒温加热模块为空心长方形，固定在隔热壳的底部并套在喷头1的喷射工作面1.1四周，并留有一定的间隙，主要用于在待机及打印过程中为喷头的喷射工作面加热及保温。两恒温加热模块均采用由PTC热敏电阻制成的加热片。

所述风扇置于第一恒温加热模块上方，出风方向对着第一恒温加热模块，用于搅拌空气，提高加热效率并使得隔热壳内温度均匀。所述第二温度传感器置于隔热壳内，远离第一恒温加热模块的位置，用于测量隔热壳内的温度。所述第一温度传感器置于隔热壳外，绘图仪内远离发热源(第一恒温加热模块和第二恒温加热模块)且通风良好处，用于测量环境温度。所述主控制器放置于绘图仪内，与第一温度传感器、第二温度传感器连接，用于接收温度参数，与第一恒温加热模块、第二恒温加热模块、风扇连接，用于控制其开启和关闭。

采用上述自动温控装置，由于喷头的喷射工作面1.1无法进行隔热保温，在打印时与环境接触，有一定的热量交换，温度与隔热壳内不一致，且喷射工作面1.1无打印工作时无法安装温度传感器测温，因此通过试验测得喷头打印工作时，使得喷射工作面1.1实际温度保持在最佳工作温度a时，隔热壳内需要实现的温控温度b和环境温度c之间的关系，记录为温度关系曲线L，优选的，最佳工作温度a设定为25℃，图3为25℃时测得的温度关系曲线L，将该温度关系曲线对应的数据在内置于上述主控制器内。

本发明还提供一种绘图仪自动温控方法，基于上述自动温度控制装置，包括如下步骤：

步骤一：绘图仪开机后，由主控制器读取第一温度传感器的数据，即环境温度c；

步骤二：判定c是否大于50℃，若是大于50℃，则提示高温报警，无法进行打印，结束；

步骤三：若c不大于50℃，则继续判定c是否小于-15℃，若c小于-15℃，则提示低温报警，无法进行打印，结束；

步骤四：若c不小于-15℃，则继续判定c是否小于等于50℃且大于等于15℃，若是，启动正常打印，在打印的过程中，待1分钟后继续重复步骤一；若不是，则检测读取隔热壳内的温度，并开启喷头的加热控制，加热控制的具体过程为：

1)根据主控制器预制的温度曲线L，确定此时隔热壳内需要实现的温控温度b；

2)由主控制器读取第二温度传感器的数值y；

3)判断y是否小于等于b-2，若不是，则启动正常打印，待1分钟后重复步骤一；若是，则主控制器启动第一恒温加热模块、第二恒温加热模块和风扇，进行加热；

4)在加热1秒后由主控制器再次读取第二温度传感器的数值y；

5)判定y是否大于等于b+2，若否，则重复步骤3)和4)；若是，则停止第一恒温加热模块4、第二恒温加热模块3，启动正常打印，风扇延迟10分钟后停止；在风扇停止后，待1分钟后重复步骤一，实现在进行温度检测和温度控制的情况下进行打印作业。

上述第一恒温加热模块和第二恒温加热模块在进行加热时，优选，第一恒温加热模块稳定工作时，温度优选为70℃左右；第二恒温加热模块稳定工作时，温度优选为50℃左右。

针对上述自动温度控制装置，对绘图仪用墨水进行调制及匹配，使其在15℃到50℃有较好的打印效果，且其凝固温度不高于-20℃。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神范围内，各种替换、变化和修改都是可以的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (5)

1.一种适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置，其特征在于：包括隔热壳、第一恒温加热模块、第二恒温加热模块、风扇、第一温度传感器、第二温度传感器和主控制器；

所述隔热壳固定于绘图仪内的行走滑块上，其内部用于安装喷头；在隔热壳的底部设置有供喷头的喷射工作面伸出的开孔；所述第一恒温加热模块固定安装于隔热壳的内部，所述风扇安装于隔热壳内部并位于第一恒温加热模块的上方；所述第二温度传感器安装于隔热壳内远离第一恒温加热模块的位置，用于检测隔热壳内的空气温度；所述第二恒温加热模块为空心长方形模块，其固定于隔热壳的底部并套在喷头的喷射工作面四周，并与喷射工作面的侧部留有间隙，所述第二恒温加热模块用于对喷射工作面进行加热并保温；

所述第一温度传感器设置于绘图仪内部并位于隔热壳外的空间，所述第一温度传感器的安装位置远离两恒温加热模块并与外界环境通风处，所述第一温度传感器用于测量环境温度；

所述主控制器安装于绘图仪内，与第一温度传感器和第二温度传感器连接，用于接收温度参数，与第一恒温加热模块、第二恒温加热模块、搅拌风扇连接，用于控制三者开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置，其特征在于：所述隔热壳由聚氨酯发泡板制成。

3.根据权利要求1所述的适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置，其特征在于：所述第一恒温加热模块、第二恒温加热模块均采用由PTC热敏电阻制成的加热片。

4.一种基于权利要求1-3任一所述的适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置的温控方法，包括如下步骤：

步骤一：绘图仪开机后，由主控制器读取第一温度传感器的数据，即环境温度c；

步骤二：判定c是否大于50℃，若是大于50℃，则提示高温报警，无法进行打印，结束；

步骤三：若c不大于50℃，则继续判定c是否小于-15℃，若c小于-15℃，则提示低温报警，无法进行打印，结束；

步骤四：若c不小于-15℃，则继续判定c是否小于等于50℃且大于等于15℃，若是，启动正常打印，在打印的过程中，待1分钟后继续重复步骤一；若不是，则检测读取隔热壳内的温度，并开启喷头的加热控制，加热控制的具体过程为：

1)根据主控制器预制的温度曲线L，确定此时隔热壳内需要实现的温控温度b；

2)由主控制器读取第二温度传感器的数值y；

3)判断y是否小于等于b-2，若不是，则启动正常打印，待1分钟后重复步骤一；若是，则主控制器启动第一恒温加热模块、第二恒温加热模块和风扇，进行加热；

4)在加热1秒后由主控制器再次读取第二温度传感器的数值y；

5)判定y是否大于等于b+2，若否，则重复步骤3)和4)；若是，则停止第一恒温加热模块4、第二恒温加热模块3，启动正常打印，风扇延迟10分钟后停止；在风扇停止后，待1分钟后重复步骤一，实现在进行温度检测和温度控制的情况下进行打印作业。

5.根据权利要求4所述的适用于大幅面绘图仪自动温度控制装置的温控方法，其特征在于：第一恒温加热模块稳定工作时，温度为70℃；第二恒温加热模块稳定工作时，温度为50℃。

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