CN87204684U - 高精度恒温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种具有随温度变化而产生电性质变化的传感元件的温度控制装置，由半导体致冷器、电热器、加热电流控制线路和致冷电流控制线路组成，对保持恒温所需热量和冷量的调节是利用温控仪输出端一成线性变化的输出电压而实现的，因而可达到±0.1℃的精度要求，其恒温范围在-40～100℃。

Description

高精度恒温装置

本实用新型是一种具有随温度变化而产生电性质变化的传感元件的温度控制装置。

目前，我国在高精度测温技术方面已有很大进展，但高精度恒温设备的生产与此不相适应，在科研部门、石油化工部门大多仍用较原始的方法获得高精度恒温实验环境。如石油部门用于检测20℃液体石油产品运动粘度的恒温设备要求在±0.1℃以下恒温精度。大多数炼油厂、石油公司都是采用人工向水中添加冰的方法进行测试，这样不但操作麻烦，而且恒温精度往往达不到±0.1℃的精度要求。

本实用新型的目的在于提供一种高精度恒温实验装置，尤其适用于石油部门作液体石油产品的运动粘度测定装置。

本实用新型恒温部分采用半导体致冷元件组成的致冷器做为降温冷源，电热管做为加热热源，恒温浴的媒介可采用水、油或其他液体，利用搅拌器搅拌使其间各点温度均匀。

本实用新型电源控制部分采用闭环反馈自动跟踪方式。其工作原理如下。

如附图1所示，接通开关K，变压器B，与温控仪电源变压器B₂同时获得电压，当温控仪〔1〕上的传感器R_t检测到的实际温度高于温控仪〔1〕预设温度时，温控仪〔1〕输出端A点无输出电压。三极管BG₃截止，B点为高电位，由电阻R₁电容C₂三极管BG₁BG₂组成的电子滤波器对半导体致冷器BQZ正向供电，半导体致冷器BQZ冷端吸热使恒温浴〔3〕降温，热端放热。热量由附图2的进水管〔19〕和出水管〔14〕中的冷却水带走，与此同时三极管BG₆为导通，C点为低电位，由三极管BG₄、BG₅组成的电源调整管不工作，电热管R_T无加热电流。

当恒温浴〔3〕温度的降低到相当接近于预选温度时，A点开始输出一很小电压，此电压随着温度的继续下降成线性增加；三极管BG₃由截止变为导通，B点电位线性下降，致冷电流I1线性下降，与此同时三极管BG₆集电极C点电位开始上升，由三极管BG₄、BG₅组成的电源调整管开始导通并随C点电位上升I₂电流线性上升。电热管R_T对恒温浴测提供热量。

当恒温浴〔3〕温度准确达到预选温度时，致冷电流I₁和加热电流I₂分别为一较小的恒定值，以维持恒温浴〔3〕的精度范围。

此时如对恒温浴〔3〕加一“热负载”或一“冷负载”，电流I₁I₂又作自动调节，热后仍恒定在一较小的值上，以保证恒温精度不变。

本实用新型采用指针式温控仪，这种温控仪的输出端A点有一连续的线性变化的输出电压，用高精度温度计配合测试调整，即能满足±0.1℃以下的恒温精度的要求。

本实用新型控制电路中大功率三极管BG₁BG₄及半导体致冷器BGZ均采用水冷却形式，并装有断水过热保护继电器J_T。

本实用新型有以下效果及优点：

1、采用单相变压器B₁配合以电子滤波，使输出电流波纹系数在5％以下。减小电源体积，提高了致冷效率。

2、电路采用无触点控制（除断水过热保护电路外）克服了对半导体致冷器BQZ的冲击电流，大大延长了仪器使用寿命，改善了工作环境。

3、由于本实用新型的恒温所需的“热量”及“冷量”均由自身提供，并能自动调节，因而恒温精度可长期保持在±0.1℃以下。

4、恒温浴容积可做成0.1～20立升各种不同规格，以满足科研、生产中各种不同要求。

5、恒温范围在－40～100℃内任选。

本实用新型附图说明如下。

附图1为本实用新型电路原理图。附图2为外形图。附图1中，虚线框〔1〕为温控仪输出部份局部，虚线框〔2〕为加热电流I₂控制线路，〔3〕为恒温浴，虚线框〔4〕为致冷电流I₁控制线路，〔5〕、〔6〕为电流表，R₁～R₈为电阻，C₁～C₄为电容，BG₇为温控仪输出三极管，J为温控仪输出端继电器，Ec为温控仪电源。附图2中〔7〕电源箱，〔5〕电流表，〔8〕电源开关，〔6〕电流表，〔9〕温度表，〔10〕温度预选开关，〔11〕电热管，〔3〕恒温浴，〔12〕致冷器吸热片，〔13〕电动搅拌器搅拌杆，〔14〕冷却水出水管，〔15〕电动机，〔16〕传感器，〔17〕电源线插座，〔18〕温度计，〔19〕冷却水进水管。〔20〕致冷器BQZ电源线，〔21〕传感器线，〔22〕电源线。

本实用新型最佳实施例中选用元器件规格及参数如下：

变压器B₁为300W单相变压器，C₁耐压25V10000μF电容，C₂25V500μF电容，C₃、C₄50V以上1000μF电容，D₁～D₈为整流二极管，R₁200～800Ω，R₂300～600Ω，R₃2～6KΩR₄200～800Ω，R₅200～600Ω，R₆200～600Ω，R₇100～400ΩR_T功率为2200W电热管，BQZ为两块相串联的半导体致冷器，三极管BG₁，BG₄，BG₂，BG₅分别为3DF及3DD系列大功率三极管，BG₃、BG₆为3DG系列小功率三极管，恒温浴尺寸为φ28×22cm的圆柱玻璃缸，以洁净水为媒介。温控仪选用WMZK－10型10～50℃指针式温控仪。LED₁为黄发光二极管，LED₂为红发光二极管，分别为“加热”，“致冷”指示。断水过热，继电器J_T为±45℃过热继电器。J_T1－1，J_T1－2为过热继电器两个常闭触头。

Claims (4)

1、一种高精度自动恒温装置，其特征是由半导体致冷器BQZ，电热器R_T，加热电流控制线路[2]和致冷电流控制线路[4]组合而成。

2、如权利要求1所述恒温装置，其特征是加热电流控制线路〔2〕由三极管BG₄、BG₅、BG₆、电容C₃、电阻R₃、R₄、R₅组成。

3、如权利要求1所述恒温装置，其特征是致冷电流控制线路〔4〕由三极管BG₁、BG₂、BG₃、电容C₂、电阻R₁、R₂组成。

4、如权利要求1所述恒温装置，其特征是对恒温浴〔3〕所需热量和冷量的调节是利用温控仪输出端A点一成线性变化的输出电压而实现的。

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