CN211988554U - 一种反应釜温度精细化控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种反应釜温度精细化控制装置，包括釜体，釜体内设置温度传感器和搅拌器，搅拌器外侧设有内盘管，釜体外侧设置电控箱，温度传感器选用红外温度传感器，电控箱内设置控制器和红外信号处理单元，红外信号处理单元包括依次连接的三极管放大电路、运放调节电路和滤波电路，三极管放大电路的输入端连接红外温度传感器的信号输出端，红外温度传感器实时检测釜体内的反应温度，极大地提高了温度检测的响应速度，红外信号处理单元的输出信号经模数转换成数字量，送入控制器中与系统预设反应温度进行比较，控制器根据比较结果来控制内盘管的加热/冷却工作状态，本实用新型温度检测快速准确，实现反应釜温度精细化控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及反应釜控制技术领域，特别是涉及一种反应釜温度精细化控制装置。
背景技术
反应釜是一种提供有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能，反应釜是化工厂常用的一种反应设备。在反应釜工作过程中，需要对釜体内的温度进行严格控制，从而保证反应过程的安全、稳定。现有的反应釜温度控制方式主要在釜体内加装温度传感器，将温度传感器的检测信号经放大处理后送入控制器中，进而对温控装置进行调节。然而反应釜内化学反应产生的温度变化较大，目前采用的铂热温度传感器响应速度慢，无法快速准确地反映反应釜实时温度，造成控制不精确。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种反应釜温度精细化控制装置。
其解决的技术方案是：一种反应釜温度精细化控制装置，包括釜体，釜体内设置温度传感器和搅拌器，搅拌器外侧设有内盘管，釜体外侧设置电控箱，所述温度传感器选用红外温度传感器，所述电控箱内设置控制器和红外信号处理单元，所述红外信号处理单元包括依次连接的三极管放大电路、运放调节电路和滤波电路，所述三极管放大电路的输入端连接所述红外温度传感器的信号输出端，所述滤波电路的输出端通过A/D转换器连接所述控制器的温度检测端，所述控制器用于控制所述内盘管的工作状态。
优选的，所述三极管放大电路包括三极管VT1，三极管VT1的发射极连接电阻R1、R2、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接所述红外温度传感器的信号输出端，三极管VT1的基极连接电阻R2的另一端和电容C2的一端，电容C1、C2的另一端接地。
优选的，所述运放调节电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的反相输入端连接三极管VT1的集电极，并通过并联的电阻R3、电容C3连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端接地，运放器AR1的输出端通过电阻R4连接运放器AR2的反相输入端，并通过并联的电容C4、电感L2连接运放器AR2的输出端，运放器AR2的反相输入端、输出端之间连接电阻R5，运放器AR2的同相输入端接地。
优选的，所述滤波电路包括电阻R6和电容C5、C6，电阻R6、电容C5的一端连接运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端连接电容C6的一端和所述A/D转换器的输入端，电容C5、C6的另一端接地。
优选的，所述电控箱上设置有触控屏，所述触控屏通过串行接口连接所述控制器。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型在釜体内设置红外温度传感器实时检测釜体内的反应温度，极大地提高了温度检测的响应速度；
2.三极管放大电路对检测信号进行初级放大，并利用RC滤波原理对红外温度传感器的检测信号进行降噪处理，防止外界高频杂波干扰检测信号的稳定性；
3.运放调节电路采用串联的运放器AR1、AR2对三极管放大电路的输出信号进一步放大，并利用LC选频滤波滤除杂波信号影响，保证红外温度传感器检测的精确度；
4.滤波电路采用π型RC滤波原理对运放后的信号进行处理，消除LC选频滤波产生的不稳定因素；
5.电控箱上设置有触控屏，通过控制屏可修改系统预设反应温度值，控制器将釜体内的实时检测温度在控制屏上进行显示，方便操作人员查看使用。
附图说明
图1为本实用新型红外信号处理单元电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种反应釜温度精细化控制装置，包括釜体，釜体内设置温度传感器和搅拌器，搅拌器外侧设有内盘管，釜体外侧设置电控箱。温度传感器选用红外温度传感器，电控箱内设置控制器和红外信号处理单元，红外信号处理单元包括依次连接的三极管放大电路、运放调节电路和滤波电路，三极管放大电路的输入端连接红外温度传感器的信号输出端，滤波电路的输出端通过A/D转换器连接控制器的温度检测端，控制器用于控制内盘管的工作状态。
红外温度传感器实时检测釜体内的反应温度，并转化为模拟信号送入三极管放大电路中进行初级放大。三极管放大电路包括三极管VT1，三极管VT1的发射极连接电阻R1、R2、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接红外温度传感器的信号输出端，三极管VT1的基极连接电阻R2的另一端和电容C2的一端，电容C1、C2的另一端接地。其中，电阻R1、电容C2形成RC滤波对红外温度传感器的检测信号进行降噪处理，防止外界高频杂波干扰检测信号的稳定性，电容C2对三极管VT1的放大输出起到稳定作用。
由于红外传感器的输出信号通常为毫伏级别，因此需要对三极管放大电路的输出信号进行进一步的运放处理。运放调节电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的反相输入端连接三极管VT1的集电极，并通过并联的电阻R3、电容C3连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端接地，运放器AR1的输出端通过电阻R4连接运放器AR2的反相输入端，并通过并联的电容C4、电感L2连接运放器AR2的输出端，运放器AR2的反相输入端、输出端之间连接电阻R5，运放器AR2的同相输入端接地。
运放器AR1、AR2采用串联的方式对三极管VT1的输出信号进一步放大，其中，电阻R3、电容C3在运放器AR1放大过程中起到阻容反馈补偿的作用，保证信号放大的稳定性。同时，电感L2与电容C4形成并联谐振对运放过程进行选频滤波，极大地提高了检测信号精度，滤除杂波信号影响，保证红外温度传感器检测的精确度。
最后，滤波电路采用π型RC滤波原理对运放后的信号进行处理，消除LC选频滤波产生的不稳定因素，最大限度上保证温度检测信号输出的稳定性。滤波电路包括电阻R6和电容C5、C6，电阻R6、电容C5的一端连接运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端连接电容C6的一端和A/D转换器的输入端，电容C5、C6的另一端接地。
本实用新型在具体使用时，在釜体内设置红外温度传感器实时检测釜体内的反应温度，极大地提高了温度检测的响应速度。并设计红外信号处理单元对红外温度传感器的输出信号进行处理，其中，三极管放大电路对检测信号进行初级放大，并利用RC滤波原理对红外温度传感器的检测信号进行降噪处理，防止外界高频杂波干扰检测信号的稳定性。运放调节电路采用串联的运放器AR1、AR2对三极管放大电路的输出信号进一步放大，并利用LC选频滤波滤除杂波信号影响，保证红外温度传感器检测的精确度。滤波电路采用π型RC滤波原理对运放后的信号进行处理，消除LC选频滤波产生的不稳定因素。最后，采用A/D转换器将红外信号处理单元的输出信号进行模数转换成数字量，送入控制器中与系统预设反应温度进行比较，控制器根据比较结果来控制内盘管的加热/冷却工作状态，本实用新型温度检测快速准确，实现反应釜温度精细化控制。具体操作时，电控箱上设置有触控屏，触控屏通过串行接口连接控制器，通过控制屏可修改系统预设反应温度值，并且，控制器可将釜体内的实时检测温度在控制屏上进行显示，方便操作人员查看使用。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.一种反应釜温度精细化控制装置，包括釜体，釜体内设置温度传感器和搅拌器，搅拌器外侧设有内盘管，釜体外侧设置电控箱，其特征在于：所述温度传感器选用红外温度传感器，所述电控箱内设置控制器和红外信号处理单元，所述红外信号处理单元包括依次连接的三极管放大电路、运放调节电路和滤波电路，所述三极管放大电路的输入端连接所述红外温度传感器的信号输出端，所述滤波电路的输出端通过A/D转换器连接所述控制器的温度检测端，所述控制器用于控制所述内盘管的工作状态。
2.根据权利要求1所述的反应釜温度精细化控制装置，其特征在于：所述三极管放大电路包括三极管VT1，三极管VT1的发射极连接电阻R1、R2、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接所述红外温度传感器的信号输出端，三极管VT1的基极连接电阻R2的另一端和电容C2的一端，电容C1、C2的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的反应釜温度精细化控制装置，其特征在于：所述运放调节电路包括运放器AR1、AR2，运放器AR1的反相输入端连接三极管VT1的集电极，并通过并联的电阻R3、电容C3连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端接地，运放器AR1的输出端通过电阻R4连接运放器AR2的反相输入端，并通过并联的电容C4、电感L2连接运放器AR2的输出端，运放器AR2的反相输入端、输出端之间连接电阻R5，运放器AR2的同相输入端接地。
4.根据权利要求3所述的反应釜温度精细化控制装置，其特征在于：所述滤波电路包括电阻R6和电容C5、C6，电阻R6、电容C5的一端连接运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端连接电容C6的一端和所述A/D转换器的输入端，电容C5、C6的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的反应釜温度精细化控制装置，其特征在于：所述电控箱上设置有触控屏，所述触控屏通过串行接口连接所述控制器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020294318.6U CN211988554U (zh) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 一种反应釜温度精细化控制装置 |
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| CN202020294318.6U CN211988554U (zh) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 一种反应釜温度精细化控制装置 |
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| CN202020294318.6U Active CN211988554U (zh) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 一种反应釜温度精细化控制装置 |
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| CN (1) | CN211988554U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114797703A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-07-29 | 开封华瑞化工新材料股份有限公司 | 一种光气制备水杨腈反应釜控制系统 |
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2020
- 2020-03-11 CN CN202020294318.6U patent/CN211988554U/zh active Active
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