CN204856252U - 一种高精度恒温控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度恒温控制器，包括主控芯片、温度数据采集模块、滤波器、放大器、固态继电器、加热与冷却模块、输入与显示模块，温度数据采集模块采集到的温度数据依次经过滤波器和放大器处理后传输至主控芯片中，主控芯片通过固态继电器向加热与冷却模块输出控制信号，输入与显示模块包括输入单元和显示器，输入单元向主控芯片传输输入信号，主控芯片将温度数据传输至显示器上进行显示。经过滤波器和放大器处理后的温度值更为精确，主控芯片通过固态继电器控制加热与冷却模块能够有效调节反应炉中的温度，且具有光电隔离功能。采用辐射管和通风机作为加热和冷却模块，利用耐热钢管隔绝电热元件，能够有效避免炉气对电热元件的侵蚀。

Description

一种高精度恒温控制器

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，具体涉及一种能够实现高精度温度控制的恒温控制器。

背景技术

温度控制在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位，是工农业生产及生活中较为常见和基本的工艺参数之一。在化工生产过程中，温度是非常关键的控制对象。随着电子集成模块的快速发展，各种电子集成模块在工业领域得到了广泛的应用，各个电子集成模块的温度控制成为了影响整个系统精度、可靠性和稳定性的关键因素，因此各电子集成模块的温度控制就显得尤为重要。在工业领域中，常采用恒温控制器来进行温度的控制，但目前的恒温控制器效果并不理想，究其原因，是由于输入和输出信号常被干扰，无法得到精确数据，因而不能够满足高精度控制需要。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种高精度恒温控制器，能够对生产过程中反应炉的温度进行精确控制。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高精度恒温控制器，包括主控芯片、温度数据采集模块、滤波器、放大器、固态继电器、加热与冷却模块、输入与显示模块，所述温度数据采集模块采集到的温度数据依次经过滤波器和放大器处理后传输至主控芯片中，所述主控芯片通过固态继电器向加热与冷却模块输出控制信号，所述输入与显示模块包括输入单元和显示器，所述输入单元向主控芯片传输输入信号，所述主控芯片将温度数据传输至显示器上进行显示。

进一步的，所述主控芯片还通过报警继电器与报警装置相连。

进一步的，所述加热与冷却模块包括辐射管和通风机。

进一步的，所述辐射管外设有耐热钢管。

进一步的，所述主控芯片型号为STM32F103VET6。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

经过滤波器和放大器处理后的温度值更为精确，主控芯片通过固态继电器控制加热与冷却模块能够有效调节反应炉中的温度，且具有光电隔离功能，灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好。采用辐射管和通风机作为加热和冷却模块，成本低廉，功能可靠，且利用耐热钢管隔绝电热元件，能够有效避免炉气对电热元件的侵蚀，本恒温控制器性能优越，安全性高，尤其适于在化工领域推广和应用。

附图说明

图1为实施例一提供的高精度恒温控制器结构框图；

图2为应用本恒温控制器的反应炉内部结构示意图；

图3为实施例二提供的高精度恒温控制器结构框图。

附图标记列表：

1-反应炉，2-辐射管，3-耐热钢管，4-通风机，5-工件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一：

如图1所示的高精度恒温控制器，包括主控芯片、以及依次与主控芯片连接的放大器、滤波器、温度数据采集模块，还包括固态继电器、加热与冷却模块、输入与显示模块，其中加热与冷却模块通过固态继电器与主控芯片相连，输入与显示模块连接着主控芯片。具体的说，输入与显示模块包括输入单元和显示器，输入单元可以采用键盘等人机交互设备，通过输入设备可以输入预先设定的控制温度、正常温度范围等值，输入单元将获取的数据传输至主控芯片，主控芯片将最终得到的温度数据传输至显示器上进行显示。

其中，加热与冷却模块包括加热部分和冷却部分，加热部分由6根细小、高精度、加热功率可调的辐射管2实现加热功能，加热均匀，辐射管的材质为氧化铝；冷却部分由变频电机通风机4实现冷却功能，其额定转速为2300（r/min）。本实用新型采用辐射管进行加热，采用耐热钢管隔离反应炉1中的工件5与电热元件，辐射管设置在耐热钢管3中，将热量通过管壁辐射给工件加热。

本恒温控制器的工作原理如下：通过恒温控制器输入单元输入目标控制温度，温度数据采集模块采集到温度信号首先经过滤波器滤除杂波后，传输至放大器放大信号，最终输出至主控芯片中，主控芯片采用集成有控制方法（如模糊PID自适应控制方法，该控制方法为固化在芯片中的集成算法，为现有技术）的芯片型号，如STM32F103VET6，主控芯片根据接受到的温度信号，通过固有算法运算后实时通过固态继电器驱动加热与冷却模块工作，并通过温度数据采集模块实时采集到加热炉内的温度变化，从而能够实现加热炉内温度的精确控制。需要说明的是，上述控制过程为现有技术，并非本实用新型的改进。

实施例二：

作为实施例一的改进，如图3所示，本控制器还包括报警继电器与报警装置，主控芯片通过报警继电器与报警装置相连，报警装置可采用蜂鸣器、LED灯等能发出声光提示的装置。通过输入单元能够输入正常温度范围的上、下限值，当主控芯片接收到的温度数据采集模块采集到的温度值高于正常温度范围上限或低于正常温度范围下限时启动报警继电器，通过报警装置发出报警信号，或仅当温度值高于正常温度范围上限时进行报警。上述阈值判断过程为简单程序，亦为现有技术。本例中其余技术特征同实施例一。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种高精度恒温控制器，其特征在于：包括主控芯片、温度数据采集模块、滤波器、放大器、固态继电器、加热与冷却模块、输入与显示模块，所述温度数据采集模块采集到的温度数据依次经过滤波器和放大器处理后传输至主控芯片中，所述主控芯片通过固态继电器向加热与冷却模块输出控制信号，所述输入与显示模块包括输入单元和显示器，所述输入单元向主控芯片传输输入信号，所述主控芯片将温度数据传输至显示器上进行显示。

2.根据权利要求1所述的高精度恒温控制器，其特征在于：所述主控芯片还通过报警继电器与报警装置相连。

3.根据权利要求1或2所述的高精度恒温控制器，其特征在于：所述加热与冷却模块包括辐射管和通风机。

4.根据权利要求3所述的高精度恒温控制器，其特征在于：所述辐射管外设有耐热钢管。

5.根据权利要求1所述的高精度恒温控制器，其特征在于：所述主控芯片型号为STM32F103VET6。