CN2352981Y - 一种恒温装置 - Google Patents
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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
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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