高精度恆溫裝置的製作方法

2023-05-20 09:34:26

專利名稱:高精度恆溫裝置的製作方法
本實用新型是一種具有隨溫度變化而產生電性質變化的傳感元件的溫度控制裝置。
目前，我國在高精度測溫技術方面已有很大進展，但高精度恆溫設備的生產與此不相適應，在科研部門、石油化工部門大多仍用較原始的方法獲得高精度恆溫實驗環境。如石油部門用於檢測20℃液體石油產品運動粘度的恆溫設備要求在±0.1℃以下恆溫精度。大多數煉油廠、石油公司都是採用人工向水中添加冰的方法進行測試，這樣不但操作麻煩，而且恆溫精度往往達不到±0.1℃的精度要求。
本實用新型的目的在於提供一種高精度恆溫實驗裝置，尤其適用於石油部門作液體石油產品的運動粘度測定裝置。
本實用新型恆溫部分採用半導體致冷元件組成的致冷器做為降溫冷源，電熱管做為加熱熱源，恆溫浴的媒介可採用水、油或其他液體，利用攪拌器攪拌使其間各點溫度均勻。
本實用新型電源控制部分採用閉環反饋自動跟蹤方式。其工作原理如下。
如附圖1所示，接通開關K，變壓器B，與溫控儀電源變壓器B2同時獲得電壓，當溫控儀〔1〕上的傳感器Rt檢測到的實際溫度高於溫控儀〔1〕預設溫度時，溫控儀〔1〕輸出端A點無輸出電壓。三極體BG3截止，B點為高電位，由電阻R1電容C2三極體BG1BG2組成的電子濾波器對半導體致冷器BQZ正向供電，半導體致冷器BQZ冷端吸熱使恆溫浴〔3〕降溫，熱端放熱。熱量由附圖2的進水管〔19〕和出水管〔14〕中的冷卻水帶走，與此同時三極體BG6為導通，C點為低電位，由三極體BG4、BG5組成的電源調整管不工作，電熱管RT無加熱電流。
當恆溫浴〔3〕溫度的降低到相當接近於預選溫度時，A點開始輸出一很小電壓，此電壓隨著溫度的繼續下降成線性增加；三極體BG3由截止變為導通，B點電位線性下降，致冷電流I1線性下降，與此同時三極體BG6集電極C點電位開始上升，由三極體BG4、BG5組成的電源調整管開始導通並隨C點電位上升I2電流線性上升。電熱管RT對恆溫浴測提供熱量。
當恆溫浴〔3〕溫度準確達到預選溫度時，致冷電流I1和加熱電流I2分別為一較小的恆定值，以維持恆溫浴〔3〕的精度範圍。
此時如對恆溫浴〔3〕加一「熱負載」或一「冷負載」，電流I1I2又作自動調節，熱後仍恆定在一較小的值上，以保證恆溫精度不變。
本實用新型採用指針式溫控儀，這種溫控儀的輸出端A點有一連續的線性變化的輸出電壓，用高精度溫度計配合測試調整，即能滿足±0.1℃以下的恆溫精度的要求。
本實用新型控制電路中大功率三極體BG1BG4及半導體致冷器BGZ均採用水冷卻形式，並裝有斷水過熱保護繼電器JT。
本實用新型有以下效果及優點1、採用單相變壓器B1配合以電子濾波，使輸出電流波紋係數在5％以下。減小電源體積，提高了致冷效率。
2、電路採用無觸點控制(除斷水過熱保護電路外)克服了對半導體致冷器BQZ的衝擊電流，大大延長了儀器使用壽命，改善了工作環境。
3、由於本實用新型的恆溫所需的「熱量」及「冷量」均由自身提供，並能自動調節，因而恆溫精度可長期保持在±0.1℃以下。
4、恆溫浴容積可做成0.1～20立升各種不同規格，以滿足科研、生產中各種不同要求。
5、恆溫範圍在－40～100℃內任選。
本實用新型如下。
附圖1為本實用新型電路原理圖。附圖2為外形圖。附圖1中，虛線框〔1〕為溫控儀輸出部份局部，虛線框〔2〕為加熱電流I2控制線路，〔3〕為恆溫浴，虛線框〔4〕為致冷電流I1控制線路，〔5〕、〔6〕為電流表，R1～R8為電阻，C1～C4為電容，BG7為溫控儀輸出三極體，J為溫控儀輸出端繼電器，Ec為溫控儀電源。附圖2中〔7〕電源箱，〔5〕電流表，〔8〕電源開關，〔6〕電流表，〔9〕溫度表，〔10〕溫度預選開關，〔11〕電熱管，〔3〕恆溫浴，〔12〕致冷器吸熱片，〔13〕電動攪拌器攪拌杆，〔14〕冷卻水出水管，〔15〕電動機，〔16〕傳感器，〔17〕電源線插座，〔18〕溫度計，〔19〕冷卻水進水管。〔20〕致冷器BQZ電源線，〔21〕傳感器線，〔22〕電源線。
本實用新型最佳實施例中選用元器件規格及參數如下變壓器B1為300W單相變壓器，C1耐壓25V10000μF電容，C225V500μF電容，C3、C450V以上1000μF電容，D1～D8為整流二極體，R1200～800Ω，R2300～600Ω，R32～6KΩR4200～800Ω，R5200～600Ω，R6200～600Ω，R7100～400ΩRT功率為2200W電熱管，BQZ為兩塊相串聯的半導體致冷器，三極體BG1，BG4，BG2，BG5分別為3DF及3DD系列大功率三極體，BG3、BG6為3DG系列小功率三極體，恆溫浴尺寸為φ28×22cm的圓柱玻璃缸，以潔淨水為媒介。溫控儀選用WMZK－10型10～50℃指針式溫控儀。LED1為黃髮光二極體，LED2為紅髮光二極體，分別為「加熱」，「致冷」指示。斷水過熱，繼電器JT為±45℃過熱繼電器。JT1－1，JT1－2為過熱繼電器兩個常閉觸頭。
權利要求
1.一種高精度自動恆溫裝置，其特徵是由半導體致冷器BQZ，電熱器RT，加熱電流控制線路[2]和致冷電流控制線路[4]組合而成。
2.如權利要求
1所述恆溫裝置，其特徵是加熱電流控制線路〔2〕由三極體BG4、BG5、BG6、電容C3、電阻R3、R4、R5組成。
3.如權利要求
1所述恆溫裝置，其特徵是致冷電流控制線路〔4〕由三極體BG1、BG2、BG3、電容C2、電阻R1、R2組成。
4.如權利要求
1所述恆溫裝置，其特徵是對恆溫浴〔3〕所需熱量和冷量的調節是利用溫控儀輸出端A點一成線性變化的輸出電壓而實現的。
專利摘要
本實用新型是一種具有隨溫度變化而產生電性質變化的傳感元件的溫度控制裝置，由半導體致冷器、電熱器、加熱電流控制線路和致冷電流控制線路組成，對保持恆溫所需熱量和冷量的調節是利用溫控儀輸出端一成線性變化的輸出電壓而實現的，因而可達到±0.1℃的精度要求，其恆溫範圍在-40～100℃。
文檔編號G05D23/30GK87204684SQ87204684
公開日1988年11月16日 申請日期1987年10月12日
發明者楊平濤 申請人:湖南省津市市無線電三廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan