CN202146791U - 复叠温度控制精密恒温槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复叠温度控制精密恒温槽，包括浴槽内胆、浴槽温度传感器、电加热器、浴槽温度控制器、液胀式温度控制器；浴槽内胆、液胀式温度控制器的感温包均与电加热器紧密贴合，浴槽温度传感器与浴槽温度控制器电连接，电加热器通过液胀式温度控制器的开关与浴槽温度控制器的加热输出端连接。本实用新型不仅具有方便清洁和无任何可见零部件的浴槽内胆，在没有任何机械搅拌的情况下，利用传统的温度控制器，温度波动度可达到±0.2℃以内。

Description

复叠温度控制精密恒温槽

技术领域

本实用新型涉及一种无需任何搅拌而能够实现精密恒温的复叠温度控制精密恒温槽，由于温度传感器、电加热器等部件安装在浴槽内胆盛装液体的另一面，使用和清洁十分方便。即使没有任何机械搅拌，温度波动度仍能够达到±0.2℃以内；由于液胀式温度控制器的使用，提供了独立的过高温保护，确保了在液体缺失条件下产品的安全。本实用新型具备先进可靠的技术性能和符合安全标准的结构设计，其涉及的产品能够作为常规恒温水槽、油槽的升级换代产品，可以完全替代进口，可以广泛应用于食品医药、石油化工、农业研究、生命科学等学科领域。 

背景技术

恒温槽的精密温度控制依赖于精密温度控制算法，温度传感器、电加热器等与液体传热介质充分有效的热量传递等。因此传统恒温槽通常将温度传感器、加热器等安装在浴槽内部，借助于机械搅拌装置或循环泵实现精密恒温。 

机械搅拌增加了产品的成本，而在浴槽内部安装的温度传感器、电热器等部件，需要在浴槽底部或侧面开孔，不仅增加了泄漏的可能，而且不利于浴槽的日常清洁。为了改进浴槽的外观和方便清洁，目前市场上已有将温度传感器、电加热器等部件安装在浴槽内胆外侧的产品。由于温度传感器、液体传热介质和电热加热器之间的热量传递速度减小，控制装置的响应速度降低，利用传统控制器的温度波动度必然下降，常规产品的温度波动度指标为±1.0℃或更差。同时，常规产品常利用温度控制器的软件比较功能实现液体传热介质缺失和电热器过高温条件下的保护，有的更简单的产品根本没有任何类似的过温保护功能。而常规控制器是一个没有经过安全认证的可靠零部件，只能作为一般控制器使用，而不能作为安全保障的唯一手段。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种复叠温度控制的精密恒温槽，它不仅具有方便清洁和无任何可见零部件的浴槽内胆，在没有任何机械搅拌的情况下，利用传统的温度控制器，温度波动度达到±0.2℃以内；同时，技术提供的独立安全温度控制功能，满足GB4793.1《电气实验室设备通用安全要求》关于在液体缺失、电热器或控制器故障条件下防止燃烧、火焰蔓延、表面过高温灼伤和电气绝缘完整性的安全要求。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

复叠温度控制精密恒温槽，包括浴槽内胆、浴槽温度传感器、电加热器、浴槽温度控制器、液胀式温度控制器；浴槽内胆、液胀式温度控制器的感温包均与电加热器紧密贴合，浴槽温度传感器与浴槽温度控制器电连接，电加热器通过液胀式温度控制器的开关与浴槽温度控制器的加热输出端连接。

 所述感温包均与电加热器的表面紧密贴合。

所述浴槽内胆为圆型不锈钢内胆。 

所述电加热器为圆盘状全封闭电加热器。 

所述复叠温度控制精密恒温槽还包括槽体外壳，在槽体外壳及浴槽内胆之间还设有保温层。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过复叠温度控制技术，即采用浴槽温度控制结合液胀式温度控制来实现浴槽的精密温度控制，其工作原理如下：液胀式机械温度控制器将加热器的温度控制在设定范围的±5～10℃范围，根据浴槽工作温度，设置加热器的工作温度使比浴槽目标工作温度高40～100℃。由于加热器的温度波动度降低，与浴槽工作温度之间的温差缩小，即使采用传统的温度控制装置，即使由于温度传感器、液体传热介质和加热器之间的温度传递很慢，仍可精确控制浴槽温度。加热器的温度波动度越小，加热器与浴槽工作温度之间的温度差值设置越合理，浴槽的温度波动度越小。另外，该设计可以同时消除浴槽液体传热介质缺失情况下产品的安全。 

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图； 

图中 1. 浴槽内胆、2. 槽体外壳、3. 保温层、4. 浴槽温度传感器、5. 浴槽温度控制器、6. 液胀式温度控制器、7. 电加热器、8.感温包、9. 液胀式温度控制器开关、10. 浴槽温度控制器加热输出端、11.指示灯。

具体实施方式

本优选实施例的精密恒温槽包括有浴槽内胆1、槽体外壳2、保温层3、浴槽温度传感器4、浴槽温度控制器5、电加热器7、液胀式温度控制器6的感温包8。 

浴槽内胆1采用一个拉伸成型或焊接密封的，其形状为圆桶状或矩形，其中应至少有一个面非常平整，这样就可和电加热器7具有良好的结合从而减少热阻。 

浴槽温度控制器5为电子式温度控制器，常采用软件技术进行PID或位式温度控制，能够显示温度和接受设置温度的输入。浴槽温度控制器5还接受感知浴槽温度传感器4的信号输入，将浴槽温度控制器5控制电加热器4的电源输出信号11通过前述液胀式温度控制器6接入电加热器7。所说的浴槽温度传感器4应与浴槽内胆1结合良好，以准确感知浴槽温度和减小热阻。 

液胀式温度控制器5为现有技术，在此不再累述其具体结构，当感温包8所处的位置温度升高超过设定的上限温度时，液胀式温度控制器6的开关断开，电加热器7停止加热；当感温包8所处的位置温度下降超过设定的下限温度时，液胀式温度控制器6的开关闭合，电加热器7恢复工作。常规液胀式温度控制器的温度控制波动范围为±5～10℃。所说的本实施例的液胀式温度控制器6的感温包8应与电加热器7具有良好的接触，以降低热阻，使电加热器7的温度控制更加精密。当液胀式温度控制器6断开时，指示灯11能够指示液胀式温度控制器6的工作状态，断开时点亮，闭合时熄灭。 

首先，浴槽内的工作介质应适合恒温槽的工作温度范围。启动工作以前，应设置液胀式温度控制器6的工作温度和浴槽温度控制器5的工作温度即浴槽工作温度。为方便描述，举例如下：设置浴槽温度为70.0℃，设置电加热器7的工作温度为110℃。当接通电源，浴槽温度控制器5检测到工作温度低于设置温度，于是浴槽温度控制器加热信号输出端10输出加热控制信号，该信号通过液胀式温度控制器开关接入电加热器7。由于电加热器7温度低于设置的温度即110℃，浴槽温度控制器5接通电加热器7的电源，电加热器7开始工作；由于液胀式温度控制器6处于闭合状态，指示灯11熄灭。电加热器7的温度开始上升，由于电加热器7与浴槽温度传感器4之间的热阻，可能浴槽温度传感器5很长时间没有检测到温度上升，所以浴槽温度控制器5继续维持电加热器7的电源输出。然而由于电加热器7的加热，电加热器7温度实际不断上升，当温度达到110℃时，液胀式温度控制器6断开，电加热器7停止工作，指示灯11点亮，电加热器7的温度开始下降。当温度下降到约90℃时，液胀式温度控制器6再次闭合。液胀式温度控制器6的控制结果是使电加热器7的温度维持在110±10℃左右。由于电加热器7的温度受到精确的控制，而且其温度与浴槽目标温度之间的误差很小，浴槽温度控制器5引起的温度失调范围受到有效的控制，比如在浴槽温度达到69℃左右时，浴槽温度控制器5断开了电加热器7的电源输入，即使电加热器7的温度已经低于液胀式温度控制器6的最低温度，电加热器7断开以后，由于余热的作用，温度将继续上升，可能达到71℃。由于电加热器7已经停止工作，浴槽温度将缓慢下降，当温度下降低于浴槽温度控制器5的设定温度时，浴槽温度控制器5将切入电加热器7的输出电源，电加热器7继续工作，温度缓慢上升。由于浴槽温度控制器5的控制使得浴槽的温度维持在70±0.5℃以内，并逐渐提高到±0.2℃范围以内。 

工作过程中，如果由于某种原因，使电加热器7表面的温度过高，液胀式温度控制器6将检测这种过高温的存在，然后独立地切断电加热器7的工作电源并通过指示灯11显示加热异常信号。这种液胀式的温度控制功能满足GB4793.1《电气实验室设备通用安全要求》关于在液体缺失、电加热器7或浴槽温度控制器5故障条件下防止燃烧、火焰蔓延、表面过高温灼伤和电气绝缘完整性的安全要求。 

Claims (4)

1.复叠温度控制精密恒温槽，包括浴槽内胆和位于内胆外侧的电加热器，其特征在于：还包括浴槽温度传感器、浴槽温度控制器和液胀式温度控制器等；浴槽内胆、液胀式温度控制器的感温包均与电加热器紧密贴合，浴槽温度传感器与浴槽温度控制器电连接，电加热器通过液胀式温度控制器的开关与浴槽温度控制器的加热输出端连接。

2.依据权利要求1所述的复叠温度控制精密恒温槽，其特征在于：所述感温包均与电加热器的表面紧密贴合。

3.依据权利要求1所述的复叠温度控制精密恒温槽，其特征在于：所述电加热器为圆盘状全封闭电加热器。

4.依据权利要求1所述的复叠温度控制精密恒温槽，其特征在于：所述复叠温度控制精密恒温槽还包括槽体外壳，在槽体外壳及浴槽内胆之间还设有保温层。