CN218973537U - 一种用于检测加热装置工作状态的检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测加热装置工作状态的检测系统，包括电源模块、检测模块、示波器，加热装置通过时间继电器连接电源模块来获得电能；加热装置的输出电流经过检测模块的采样电阻RS的两端，然后检测模块的运算放大器获取采样电阻RS两端的电压信号；运算放大器的输出端连接示波器，然后示波器接收运算放大器处理后的电压信号，并且将电压信号转换成图形信号显示出来，示波器由PC端远程控制，PC端通过主控模块控制时间继电器的动作，以使电源模块接通或断开加热装置。以使用户更加直观地了解到加热装置的加热工作状态，精准掌控加热装置的加热程度，节省成本。

Description

一种用于检测加热装置工作状态的检测系统

技术领域

本申请涉及加热设备控制技术领域，尤其涉及一种用于检测加热装置工作状态的检测系统。

背景技术

在工业生产和日常生活中，经常会用到加热液体的加热装置，根据不同的使用目标，对加热装置的加热功能也有特定的要求，如加热的温度、加热时长等。

传统的加热装置的控制通常是需要用户手动控制，如加热到需要的温度、时间时，手动停止加热，加热装置的加热情况的判断是靠人为判断。

但本申请人在实现现有技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：传统的加热装置需要用户手动操作开启加热或停止加热，无法达到毫秒级这样控制加热装置加热时间的精度，无法直观地观察到加热情况。所以，靠手动操作和人为判断加热难免会使加热装置存在较大的加热时间误差，满足不了用户的加热要求。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种用于检测加热装置工作状态的检测系统，解决了现有技术中液体加热装置需要用户手动操作、人为判断加热工作状态，无法达到加热装置的毫秒级加热时间需求，满足不了用户的加热需求等技术问题。

本申请实施例提供了一种用于检测加热装置工作状态的检测系统，包括：

电源模块；

时间继电器，所述加热装置通过所述时间继电器连接所述电源模块；

主控模块，与所述时间继电器连接；

检测模块，具有采样电阻RS、电阻R1、电阻R2、运算放大器，所述采样电阻RS的一端串联连接所述电阻R1、电源模块的相连端，另一端串联连接所述电阻R2，所述电阻R1的另一端连接所述运算放大器的同相输入端，所述电阻R2的另一端连接所述运算放大器的反相输入端，以使所述加热装置的输出电流经过所述采样电阻RS，运算放大器获取采样电阻RS两端的电压信号；

示波器，与所述运算放大器的输出端连接，所述示波器接收所述运算放大器处理后的电压信号，并且将电压信号转换成图形信号显示出来，所述示波器由PC端远程控制，PC端通过所述主控模块控制时间继电器的动作，以使电源模块接通或断开加热装置。

进一步地，用于检测加热装置工作状态的检测系统还包括滤波模块，具有电容C1和电阻R3，所述电容C1、电阻R3为并联连接关系，所述运算放大器的输出端与所述电容C1、电阻R3的一端连接，所述电容C1、电阻R3的另一端连接示波器。

进一步地，用于检测加热装置工作状态的检测系统还包括温度传感器，与所述主控模块、加热装置连接，所述温度传感器感应加热装置内的液体温度，并且将温度的信号反馈给主控模块。

进一步地，所述时间继电器连接于所述电源模块与所述加热装置的串联线路之间；所述主控模块发送指令给所述时间继电器，以控制所述电源模块接通或断开加热装置时长。

进一步地，所述主控模块为内嵌入有控制程序的MCU芯片。

进一步地，所述时间继电器为DH48系列的数显时间继电器，时间继电器的延迟范围为100ms至72h。

进一步地，所述加热装置应用于工业生产。

进一步地，所述温度传感器的型号为PT-100。

本申请实施例中提供的一种用于检测加热装置工作状态的检测系统，至少具有如下技术效果或优点：

(1)所述加热装置输出的电流经过检测模块的采样电阻RS，然后检测模块的运算放大器获取采样电阻RS两端的电压信号，运算放大器将获取的电压信号传输给示波器，然后示波器将电压信号转换成图形信号后显示出来，以供用户实时监控，示波器还可以连接PC端进行远程操控，根据示波器显示的加热装置的加热工作状态，用户可操作PC端通过主控模块控制时间继电器的动作，以实现毫秒级精准控制加热装置的加热时间；相对以往需要用户手动操作和人为时刻守候监控，可使用户更加直观地了解到加热装置的加热工作状态，精准掌控加热装置的加热程度，节省成本。

(2)通过在检测模块的运算放大器的输出端连接滤波模块，以使运算放大器获取加热装置的电压信号经过滤波模块过滤降噪后再传输给示波器，有效提高示波器显示出与电压信号相对应、清晰、准确的图形信号。

(3)设有与加热装置相连接的温度传感器，该温度传感器还连接主控模块，以使温度传感器将感应到加热装置的加热温度信号反馈至主控模块，然后主控模块传输至PC端，用户可通过PC端远程了解到加热装置的加热工作状态，使用方便，提高用户的使用满意度。

附图说明

图1为本申请实施中用于检测加热装置工作状态的检测系统的模块控制原理示意图；

图2为本申请实施中用于检测加热装置工作状态的检测系统的控制流程示意图。

图中：

10、加热装置；20、电源模块；30、检测模块；301、运算放大器；40、示波器；50、滤波模块；60、时间继电器；70、温度传感器；80、主控模块。

具体实施方式

为了更好的理解本技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本技术方案进行详细的说明。

如图1～2所示，提供一种用于检测加热装置10工作状态的检测系统，主要包括有电源模块20、时间继电器60、检测模块30、示波器40，所使用的加热装置10通过时间继电器60来连接电源模块20，本申请实施例中的加热装置10可以是工业生产中用到的液体加热设备，如水加热设备、食品浆液加热设备等。

所采用的检测模块30具有通过电路相互连接的采样电阻RS、电阻R1、电阻R2、运算放大器301。具体地，采样电阻RS的一端串联连接电阻R1、电源模块20的公共相连端，采样电阻RS的另一端串联连接电阻R2，以使得采样电阻RS、电阻R1、电源模块20呈相互电性连接关系。然后，电阻R1的另一端连接运算放大器301的同相输入端，运算放大器301可通过电阻R1的Vi端输入电源来获得电能，电阻R2的另一端连接运算放大器301的反相输入端，以使加热装置10的输出电流流经过采样电阻RS。

所述加热装置10的输出电流在采样电阻RS的两端形成有电压降，接着运算放大器301可获取该采样电阻RS两端的电压降的电压信号。运算放大器301可对获取的电压信号进行运算和放大处理，运算放大器301的输出端与示波器40通信连接，示波器40接收运算放大器301处理后的电压信号，将该电压信号转换成图形信号通过显示屏显示出来。该示波器40还连接PC端，以此由PC端进行远程控制，PC端除了可以显示示波器40上的信息，还可通过主控模块80控制时间继电器60的端口闭合或开启来使电源模块20接通或断开加热装置10。

本申请实施例中提供的一种用于检测加热装置10工作状态的检测系统，至少具有如下技术效果或优点：

所述加热装置10输出的电流经过检测模块30的采样电阻RS，然后检测模块30的运算放大器301获取采样电阻RS两端的电压信号，运算放大器301将获取的电压信号传输给示波器40，然后示波器40将电压信号转换成图形信号后显示出来，以供用户实时监控，示波器40还可以连接PC端进行远程操控，根据示波器显示的加热装置10的加热工作状态，用户可操作PC端通过主控模块控制时间继电器60的动作，以实现毫秒级精准控制加热装置10的加热时间；相对以往需要用户手动操作和人为时刻守候监控，可使用户更加直观地了解到加热装置10的加热工作状态，精准掌控加热装置10的加热程度，节省成本。

在实际应用中，所采用的加热装置10应用于工业生产，所采用的主控模块80为内嵌入有控制程序的MCU芯片。

为了防止电路烧毁，及对检测模块30和示波器40之间的信号进行降噪，本申请实施例中的检测系统还设置了滤波模块50，该滤波模块50具有电容C1和电阻R3，电容C1与电阻R3为并联连接关系。运算放大器301的输出端与并联连接后的电容C1、电阻R3的一端连接，并联连接后的电容C1、电阻R3的另一端连接至示波器40，然后示波器40再连接PC端。

这样，通过在检测模块30的运算放大器301的输出端连接滤波模块50，以使运算放大器301获取加热装置10的电压信号经过滤波模块50过滤降噪后再传输给示波器40，有效提高示波器40显示出与电压信号相对应、清晰、准确的图形信号。

为了实现对加热装置10的加热温度的实时监控，本申请实施例中的检测系统还设置了温度传感器70，该温度传感器70与主控模块80、加热装置10连接。在加热装置10对液体进行加热的过程中，温度传感器70可持续感应加热装置10内的液体温度，并且将温度的信号反馈给主控模块80。主控模块80对接收到的温度的信号进行分析处理，并且传输给PC端，用户通过PC端直观地查看到加热装置10的液体温度信息和数据。若加热装置10的液体达到设定温度时，主控模块80控制电源模块20断开加热装置10的电源。

这样，设有与加热装置10相连接的温度传感器70，该温度传感器70还连接主控模块80，以使温度传感器70将感应到加热装置10的加热温度信号反馈至主控模块80，然后主控模块80传输至PC端，用户可通过PC端远程了解到加热装置10的加热工作状态，使用方便，提高用户的使用满意度。

为了满足上述的加热装置10的温度监控，优先选用型号为PT-100的温度传感器。

为了实现对加热装置10的加热时长控制，所述时间继电器60的端口连接于电源模块20与加热装置10的串联线路之间，所以加热装置10通过连接时间继电器60后再连接到电源模块20。时间继电器60的线圈端还连接主控模块80，当需要使用加热装置10进行液体加热时，主控模块80发送指令给时间继电器60，使时间继电器60的端口短路接通，电源模块20即可为加热装置10供电，使加热装置10工作。当达到时间继电器60设定的时间后，主控模块80控制时间继电器60断开端口，电源模块20与加热装置10的线路切断，停止为加热装置10供电，以此实现定时控制加热装置10的工作。

同时主控模块80也可通过获取温度传感器70反馈加热装置10的加热工作状态来触发时间继电器60作出相应的动作，用户可通过PC端远程了解到加热装置10的加热时间，使用方便，进一步提高用户的使用满意度。

为了进一步精准控制加热装置10的加热时间，所述时间继电器60为DH48系列的数显时间继电器60，时间继电器60的延迟范围为100ms至72h。通过时间继电器60的选用，及主控模块80与时间继电器60的相互连接控制的作用，可实现加热装置10的100ms级别的加热时间精度控制，满足用户的加热控制需求。

以使用检测系统来检测热水壶的加热状态为例，结合附图2所示，本申请实施例的操作方法如下：

用户操作PC端，主控模块80与PC端通信连接，主控模块80得电工作并且发送指令给时间继电器60，使时间继电器60进入计时动作，此时电源模块20接通加热装置10，加热装置10(热水壶)得电后开始对内部的水进行加热。时间继电器60到达设定时间后断开电源模块20与加热装置10的电路，加热装置10断电停止加热。

另外，也可通过温度传感器70来监控加热装置10的加热工作状态，当温度传感器70感应到加热装置10内部的水达到设定温度后，温度传感器70将感应信号反馈至主控模块80，然后主控模块80再传递信息给PC端，用户可作出相应操作使主控模块80发送指令给时间继电器60断开电源模块20与加热装置10的电路，使加热装置10停止加热工作。

优选的，在加热装置10持续加热的过程中，加热装置10的输出电流会经过检测模块30的采样电阻RS的两端，然后检测模块30的运算放大器301获取采样电阻RS两端的电压信号。运算放大器301获取到的电压信号通过滤波模块50进行过滤降噪处理后传输到示波器40，示波器40将接收到的电压信号转换成图形信号并且在显示屏上显示出来供用户直观地观察。示波器40的信息还可通过PC端查看到，用户通过在PC端上浏览相关信息，并且做出相应的操作。如用户在PC端上查看到加热装置10的加热状态有问题时，可通过主控模块80来控制加热装置10的工作。以此实现对加热装置10远程监控和控制的目的。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于检测加热装置工作状态的检测系统，其特征在于，包括：

电源模块；

时间继电器，所述加热装置通过所述时间继电器连接所述电源模块；

主控模块，与所述时间继电器连接；

检测模块，具有采样电阻RS、电阻R1、电阻R2、运算放大器，所述采样电阻RS的一端串联连接所述电阻R1、电源模块的相连端，另一端串联连接所述电阻R2，所述电阻R1的另一端连接所述运算放大器的同相输入端，所述电阻R2的另一端连接所述运算放大器的反相输入端，以使所述加热装置的输出电流经过所述采样电阻RS，运算放大器获取采样电阻RS两端的电压信号；

示波器，与所述运算放大器的输出端连接，所述示波器接收所述运算放大器处理后的电压信号，并且将电压信号转换成图形信号显示出来，所述示波器由PC端远程控制，PC端通过所述主控模块控制时间继电器的动作，以使电源模块接通或断开加热装置。

2.根据权利要求1所述的用于检测加热装置工作状态的检测系统，其特征在于，包括滤波模块，具有电容C1和电阻R3，所述电容C1、电阻R3为并联连接关系，所述运算放大器的输出端与所述电容C1、电阻R3的一端连接，所述电容C1、电阻R3的另一端连接示波器。

3.根据权利要求1所述的用于检测加热装置工作状态的检测系统，其特征在于，包括温度传感器，与所述主控模块、加热装置连接，所述温度传感器感应加热装置内的液体温度，并且将温度的信号反馈给主控模块。

4.根据权利要求3所述的用于检测加热装置工作状态的检测系统，其特征在于，所述时间继电器连接于所述电源模块与所述加热装置的串联线路之间；所述主控模块发送指令给所述时间继电器，以控制所述电源模块接通或断开加热装置时长。

5.根据权利要求1所述的用于检测加热装置工作状态的检测系统，其特征在于，所述主控模块为内嵌入有控制程序的MCU芯片。

6.根据权利要求1所述的用于检测加热装置工作状态的检测系统，其特征在于，所述时间继电器为DH48系列的数显时间继电器，时间继电器的延迟范围为100ms至72h。

7.根据权利要求1所述的用于检测加热装置工作状态的检测系统，其特征在于，所述加热装置应用于工业生产。

8.根据权利要求3所述的用于检测加热装置工作状态的检测系统，其特征在于，所述温度传感器的型号为PT-100。

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