CN2352981Y - 一种恒温装置 - Google Patents

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陈伟民
刘业异
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Abstract

一种恒温装置,属于恒温设备制造技术领域。其特征在于恒温室是由夹层水套构成的空腔,由泵将水箱中的恒温水压入夹层水套形成循环水通道,插入水箱中的温度传感器输出的水温信号送入单片机,受控电源的输出电压随单片机输出的水温调节量信号的改变而变化,控制水箱中的加热器或外部的致冷器工作,使水箱及夹层水套中的水保持恒温。该装置可方便地套罩在所需恒温的物件上,使用范围广,水温调节超调量小,过渡过程时间短,恒温效果好。

Description

一种恒温装置
本实用新型是一种恒温装置,涉及恒温设备制造领域,属于对恒温装置的进一步改进。
目前的恒温设备,基本上由加热器和隔热层组成,利用电子管继电器控温,调温时加热器的功率以开关量改变:中国专利CMI092722U公开了一种类似的保温箱,不同之处在于采用了可随所加电压不同而致冷致热的调温元件。上述设备的不足之处是温度调节超调量大,过渡过程时间长,因恒温槽结构限制,许多不能放入恒温槽又需要恒温的器件设备,无法满足使用要求。
本实用新型的目的:在于避免上述现有技术的不足而提供一种使用范围广,可方便套罩在所需恒温的物体上,用单片机控制恒温,水温调节超调量小、过渡过程时间短的恒温装置。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到:恒温室是由夹层水套构成的空腔,夹层水套的进水管与水箱上安置的泵的出水口连接,其出水管连通水箱,水泵将水箱中的恒温水压入夹层水套形成循环水通道,水箱内有加热器,与外壳之间的隔热层中有致冷器,温度传感器插入水箱中,其水温输出信号通过A/D变换器后送入单片机,由单片机输出的调节量经D/A变换器反馈给受控电源,控制加热器和致冷器工作,使水箱及夹层水套中循环流动的水保持恒温。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到;单片机输出的致冷驱动信号Cin和加热驱动信号Hin分别经由三极管BG1与BG2和三极管BG3与BG4组成的两级信号缓冲器,调整可调稳压电源器件Z1、Z2和Z3的输出电压,可调稳压电源器件Z1、Z2的输出端接致冷器,Z3的输出端接加热器。
附图说明:
图1为本实用新型结构图
图2为本实用新型控制原理框图
图3为本实用新型受控电源电路图
本实用新型下面将结合附图作进一步详述:
如图1所示:恒温室是由金属夹层水套(8)构成的空腔(9),可方便地套罩在需恒温的物体上,金属夹层水套(8)的进水管(11)与水箱(5)盖上的泵(1)的出水口连接,其出水管(12)连通水箱(5),构成恒温水循环流动通道。水箱(5)中底部有加热器(4),外部贴有半导体致冷器件(3),水箱(5)外部与外壳(7)之间是隔热层(6),水箱壁外紧贴有致冷器(3),加热器(4)和致冷器(3)的输入端连接受控电源(16)的输出端。测量水温的铂电阻温度传感器(2)安装于水箱(5)上盖,插入水箱,其输出线连接单片机(14)。传感器(2)输出水温调节量信号经D/A变换器后反馈给受控电源(16)。水箱(5)中的恒温水经水泵(1)压入水套,循环使用,水箱(5)容积的大小可根据夹层水套(8)确定,以保证足够的热容,使回水不致过于影响水箱(5)内的水温。
如图2所示:铂电阻温度传感器(2)输出的水温信号通过A/D接口变换器(13)进入单片机(14),输出的水温调节信号经D/A变换器(15)反馈给受控电源(16),输出的两路信号驱动水箱(15)中的加热器(4)或水箱(5)外的致冷器(3)工作,使水箱(5)和夹层水套(8)中的水温保持很小的波动范围。操作时,可通过键盘(18)将水温目标值、控制参数等输入单片机CPU,显示器(17)可实时显示温度,并可切换显示其他参数。当水温升到设定值上限时,半导体致冷器件(3)工作,使水温下降;当温度降到设定值的下限时,加热器(4)工作,使水箱(5)和夹层水套(8)中的水始终保持在设定的温度范围内。当水箱(5)中的水温突破设定的上、下限温度时,以声、光方式报警(19),使水温保持很小的波动范围。
如图3所示:单片机(14)输出的致冷驱动信号Cin和加热驱动信号Hin,分别经由三极管BG1与BG2和三级管BG3和BG4组成的两组两极信号缓冲器,调整三个LM338可调稳压电源器件Z1、Z2、Z3的输出电压,可调稳压电源器件Z1、Z2的输出端接致冷器(3),Z3的输出端接加热器(4),受控电源的输出电压随单片机(14)输出水温调节量信号的改变而变化,从而控制驱动加热器(4)或致冷器(3)工作。
本实用新型相比已有技术具有如下优点:
1.恒温室是由夹层水套构成的空腔,可方便地套罩在所需恒温的物体或设备上,恒温水由水泵压入水套循环流动,使被恒温物体或设备始终保持在恒温均匀的小气候中,使用范围广,恒温效果好。可广泛用于微电子专用设备、医疗设备等精密机械仪器设备中。
2.采用单片机系统对水温信号进行PID调节,调节输出量控制受控电源实时改变加热器、致冷器功率以及调节加热、致冷补偿量,从而保证了水温恒定而水温调量小、过渡过程时间短。

Claims (3)

1、一种恒温装置,包括有恒温室及其外部隔热层和随电压不同致冷或致热的调温元件,其特征在于:恒温室是由夹层水套(8)构成的空腔(9),夹层水套(8)的进水管(11)与水泵(1)的出水口连接,其出水管(12)连通水箱(5),水泵(1)将水箱(5)中的恒温水压入夹层水套(8)形成循环水通道,温度传感器(2)插入水箱(5)中,输出的水温信号通过A/D变换器(13)后送入单片机(14),单片机(14)输出的水温调节量信号经D/A变换器(15)后反馈给受控电源(16);输出的两路信号驱动水箱(5)中的加热器(4)或水箱(5)外的致冷器(3)工作,使水箱(5)和夹层水套(8)中的水温保持很小的波动范围。
2、如权利要求1所述的一种恒温装置,其特征在于:夹层水套(8)的进水管与安置在水箱(5)上的水泵(1)出水口连接,水箱(5)内的底部固定有加热器(4),箱壁外紧贴有致冷器(3),箱壁与外壳(7)之间是绝热层(6),加热器(4)和致冷器(3)的输入端连接受控电源(16)的输出端。
3、如权利要求1或2所述的一种恒温装置,其特征在于:单片机(14)输出的致冷驱动信号Cin和加热驱动信号Hin,分别经由三极管BG1与BG2和三极管BG3与BG4组成的两组两极信号缓冲器,调整可调稳压电源器件Z1、Z2和Z3的输出电压,可调稳压电源器件Z1、Z2的输出端接致冷器(3),Z3的输出端接加热器(4)。
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