CN216247120U - 光致变色镜片测试的半导体制冷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了光致变色镜片测试的半导体制冷结构，包括光致变色镜片测试的半导体制冷结构，所述的密闭舱室设有一通风孔，位于密闭舱室外部的排风风扇设置在通风孔一侧，位于密闭舱室内部的空气循环风扇设置在通风孔一侧，散热组件设置在排风风扇和空气循环风扇之间，温控器电性连接于散热组件和热敏传感器。散热组件由外散热片、内散热片和半导体制冷片组成，半导体制冷片夹在外散热片和内散热片之间，半导体制冷片电性连接于温控器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

Description

光致变色镜片测试的半导体制冷结构

技术领域

本实用新型涉及光致变色镜片测试技术领域，尤其涉及光致变色镜片测试的半导体制冷结构。

背景技术

光致变色材料，是指受到光源激发后能够发生颜色变化的一类材料。第一个成功的商业应用始于20世纪60年代，首先发现了含卤化银(AgX)玻璃的可逆光致变色性能。随后人们对其机理和应用作了大量研究并开发出变色眼镜片。绝大部分变色镜片材料的激发光源为365nm波段附近的紫外光。

现有测试光致变色镜片的温度控制，采用的是恒温水浴方式。通过对循环水的冷却和加热。让循环水在带有散热鳍片的金属管进行循环。再通过通过金属管与密闭测试舱体环境温度进行热交换，进而起到温度控制效果。不过该技术的缺点有以下几点:1,温度控制精准响应度较差，需要长时间预热方能达到测试温度。2，体积大和成本造价高，并且操作繁琐，需要对循环水进行维护等。3，温度可控范围小，无法做到零摄氏度以下测试要求。4，温度调整响应速度过慢，无法根据需求迅速调整到对应温度。

实用新型内容

本方案采用热电效验的半导体制冷器对密闭测试舱体进行温度控制，并在密闭舱室(容积约0.002立方米)使用电子风扇将半导体工作面的与空气进行循环。并且舱室内置温度传感器，与热电效应的半导体指令驱动电路进行配合。达到闭环精确控温。解决上述现有温控方式的缺点。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

光致变色镜片测试的半导体制冷结构，包括：密闭舱室、排风风扇、散热组件、空气循环风扇、温控器和热敏传感器，所述的密闭舱室设有一通风孔，位于密闭舱室外部的排风风扇设置在通风孔一侧，位于密闭舱室内部的空气循环风扇设置在通风孔一侧，散热组件设置在排风风扇和空气循环风扇之间，温控器电性连接于散热组件和热敏传感器。

具体的，所述的散热组件由外散热片、内散热片和半导体制冷片组成，半导体制冷片夹在外散热片和内散热片之间，半导体制冷片电性连接于温控器。

具体的，所述的排风风扇贴紧外散热片外侧，空气循环风扇贴紧内散热片外侧。

具体的，所述的热敏传感器设置在密闭舱室内部，密闭舱室外部设有显示内部温度的显示屏，显示屏电性连接于温控器。

具体的，所述的温控器内部设有采集温度模块、计算温差模块、PID算法计算模块和调节TEC功率模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易；

2、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统；

3、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统；

4、半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快；

5、半导体制冷片可以组合成电堆，结构灵活，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围；

6、半导体制冷片的温差范围，从正温90℃到负温度100℃都可以实现。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型散热组件的结构示意图；

图3为本实用新型温控器的工作原理图；

图4为本实用新型半导体制冷结构的工作原理图。

图中：密闭舱室1、排风风扇2、散热组件3、空气循环风扇4、温控器5和热敏传感器6；外散热片31、内散热片32和半导体制冷片33。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-4，本方案是在光致变色镜片材料检测领域提供一种新的温度控制思路，不仅从成本、稳定性、精确度、应用范围都有明显提升。光致变色镜片测试的半导体制冷结构，包括：密闭舱室、排风风扇、散热组件、空气循环风扇、温控器和热敏传感器，所述的密闭舱室设有一通风孔，位于密闭舱室外部的排风风扇设置在通风孔一侧，位于密闭舱室内部的空气循环风扇设置在通风孔一侧，散热组件设置在排风风扇和空气循环风扇之间，温控器电性连接于散热组件和热敏传感器。所述的温控器内部设有采集温度模块、计算温差模块、PID算法计算模块和调节TEC功率模块。

本申请提高温度控制响应速度，只需改变电流方向和电流强度，即可迅速改变工作面温度；提升温度控制范围，可以达到零下的舱室空间温度；无任何消耗品，结构简单维护方便。同时温控工作性能稳定，利于测试的重复性和可复现性操作；造价低、寿命长、体积小、操作简单。

上述方案，所述的散热组件由外散热片、内散热片和半导体制冷片组成，半导体制冷片夹在外散热片和内散热片之间，半导体制冷片电性连接于温控器。所述的排风风扇贴紧外散热片外侧，空气循环风扇贴紧内散热片外侧。所述的热敏传感器设置在密闭舱室内部，密闭舱室外部设有显示内部温度的显示屏，显示屏电性连接于温控器。

镜片变色的速度和深度与激发光源的辐照能量和材料性能相关。能量越强，变色速度越快，且变色的颜色越深(从透射比角度讲透射比越低)。当无辐照参与时，镜片会逐渐褪色。褪色速度和辐照无关，与材料相关(褪色透射比逐渐变大)。

经过实验发现，在不同的温度环境下，可以影响镜片变色和褪色。温度越高，变色速度越慢，褪色速度越快。反之温度越低，变色速度越快，褪色越慢。因此在衡量光致变色镜片材料的变色能力上，除了使用一致的激发光源和辐照强度外。同时需要在同等的温度环境下进行比较。因此本发明在镜片测试变色环境中加入温控技术，使测试环境温度可以根据实验需要进行设置。进而提高不同测试样品在同样测试环境下的可重复性和可比性。

温控器的输入端口连接于直流电源，输出端口连接于散热组件，温控器通过RS-232标准接口连接于人机交互控制器或计算机控制，温控器的采集温度模块则连接于热敏传感器。

温控器的通过调节TEC功率模块发送信号至半导体制冷结构，利用调节TEC电压，电压方向为正向时，温控面制冷，散热面释放热量，反之，电压方向为负向时，温控面加热，散热面吸收热量，配合排风风扇和空气循环风扇来相互来实现密闭舱室内部的温度控制。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.光致变色镜片测试的半导体制冷结构，包括：密闭舱室、排风风扇、散热组件、空气循环风扇、温控器和热敏传感器，其特征在于：所述的密闭舱室设有一通风孔，位于密闭舱室外部的排风风扇设置在通风孔一侧，位于密闭舱室内部的空气循环风扇设置在通风孔一侧，散热组件设置在排风风扇和空气循环风扇之间，温控器电性连接于散热组件和热敏传感器。

2.根据权利要求1所述的光致变色镜片测试的半导体制冷结构，其特征在于：所述的散热组件由外散热片、内散热片和半导体制冷片组成，半导体制冷片夹在外散热片和内散热片之间，半导体制冷片电性连接于温控器。

3.根据权利要求2所述的光致变色镜片测试的半导体制冷结构，其特征在于：所述的排风风扇贴紧外散热片外侧，空气循环风扇贴紧内散热片外侧。

4.根据权利要求1或3所述的光致变色镜片测试的半导体制冷结构，其特征在于：所述的热敏传感器设置在密闭舱室内部，密闭舱室外部设有显示内部温度的显示屏，显示屏电性连接于温控器。

5.根据权利要求4所述的光致变色镜片测试的半导体制冷结构，其特征在于：所述的温控器内部设有采集温度模块、计算温差模块、PID算法计算模块和调节TEC功率模块。

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