液浴加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及液浴加熱【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種液浴加熱系統(tǒng)，包括液浴箱、控制系統(tǒng)、加熱裝置、第一熱探頭和第二熱探頭，加熱裝置、第一熱探頭和第二熱探頭均位于液浴箱的液面之下，加熱裝置包括電發(fā)熱絲和導(dǎo)熱管，電發(fā)熱絲安裝在導(dǎo)熱管的內(nèi)部，第一熱探頭與導(dǎo)熱管接觸連接并與導(dǎo)熱管位于同一水平面，以測得電發(fā)熱絲的加熱溫度，第二熱探頭不與電發(fā)熱絲接觸，可測量出液體的實際溫度，因此不影響電發(fā)熱絲對液體的加熱，當(dāng)?shù)谝粺崽筋^或第二熱探頭的溫度高于預(yù)設(shè)的保護溫度值時，電發(fā)熱絲與電源斷開，可防止在液浴加熱過程中發(fā)生干燒和過熱的現(xiàn)象，起到雙重保護的作用。進一步地，采用兩個控制器形成聯(lián)動控制，提高自動化程度，可減少設(shè)備故障率。
【專利說明】液浴加熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及液浴加熱【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種液浴加熱系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]像水浴箱和油浴鍋一類的間接式浴液加熱裝置，當(dāng)液體介質(zhì)的液位下降低于電發(fā)熱絲，會發(fā)生干燒現(xiàn)象，其后果是可能導(dǎo)致機器燒壞，同時加熱的目標(biāo)也會溫度過高。當(dāng)加熱的目標(biāo)是可燃性藥物時，則有可能會爆炸，進而發(fā)生火災(zāi)。
[0003]目前的水浴加熱系統(tǒng)，一般應(yīng)用于實驗室中的實驗和檢驗過程，以30-100°C的均勻加熱過程。而油浴加熱系統(tǒng)，則可應(yīng)用于更高溫度。推廣至其它以不可燃液體介質(zhì)作為媒介的加熱系統(tǒng)。現(xiàn)有的水浴或油浴系統(tǒng)的加熱原理主要是由電發(fā)熱絲加熱液體介質(zhì)(例如水或油)，再經(jīng)熱探頭測得液體的實際溫度，所測溫度反饋到控制器，由控制器開啟或關(guān)閉電發(fā)熱絲，形成一個閉環(huán)控制過程。
[0004]目前的水浴箱一般將熱探頭置于液體中并不與電發(fā)熱絲接觸，而油浴鍋的熱探頭在使用時人工插入油中。在加熱過程中，電發(fā)熱絲與液體介質(zhì)存在溫差，需要將測量液體溫度的熱探頭設(shè)置在與電發(fā)熱絲隔開一段距離的位置，否則會測量不準(zhǔn)，而為防止電發(fā)熱絲過量加熱或干燒，則需要熱探頭直接碰觸電發(fā)熱絲以測量電發(fā)熱絲的溫度，目前在水浴箱和油浴鍋中都沒有防干燒功能。
[0005]因此，在加熱過程中，當(dāng)沒有液體，或液體不能連接電發(fā)熱絲與熱探頭時，則熱探頭不能得到正確的反饋信號，此時，熱探頭得到的溫度信號顯示為低于控制器設(shè)定溫度，控制器一直開啟電發(fā)熱絲，電發(fā)熱絲無節(jié)制加熱，可能造成實驗物品過熱，實驗失敗，嚴(yán)重時會燒壞設(shè)備，引爆或引燃實驗物品。
實用新型內(nèi)容
[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何防止在液浴加熱系統(tǒng)的加熱過程中發(fā)生干燒現(xiàn)象。
[0008]( 二 )技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的一種液浴加熱系統(tǒng)，其包括液浴箱、控制系統(tǒng)、加熱裝置、第一熱探頭和第二熱探頭，所述加熱裝置、第一熱探頭和第二熱探頭均位于所述液浴箱的液面之下，所述加熱裝置包括電發(fā)熱絲和導(dǎo)熱管，所述電發(fā)熱絲安裝在導(dǎo)熱管的內(nèi)部，所述第一熱探頭與導(dǎo)熱管接觸連接并與所述導(dǎo)熱管位于同一水平面，用于測量導(dǎo)熱管溫度，所述第二熱探頭不與所述導(dǎo)熱管接觸，用于測量液體溫度，所述電發(fā)熱絲、第一熱探頭和第二熱探頭分別與控制系統(tǒng)電連接，所述控制系統(tǒng)控制所述電發(fā)熱絲在第一熱探頭或第二熱探頭所測得的溫度高于預(yù)設(shè)的保護溫度值時與電源斷開。
[0010]進一步地，所述控制系統(tǒng)包括預(yù)設(shè)有保護溫度值的第一控制器、預(yù)設(shè)有加熱溫度值的第二控制器、第一觸點開關(guān)和第二觸點開關(guān)，所述第一控制器連接第一熱探頭，所述第二控制器連接第二熱探頭，所述第二控制器與第一觸點開關(guān)串聯(lián)后與第一控制器并聯(lián)后并接入電源，所述電發(fā)熱絲與第二觸點開關(guān)串聯(lián)后接入電源；
[0011]所述第二控制器控制所述第二觸點開關(guān)在所述第二熱探頭測得的溫度低于所述加熱溫度值時閉合，使得電發(fā)熱絲加熱；并控制所述第二觸點開關(guān)在所述第二熱探頭測得的溫度位于所述加熱溫度值和保護溫度值之間時間歇性閉合；
[0012]所述第一控制器控制所述第一觸點開關(guān)在所述第一熱探頭或第二熱探頭測得的溫度高于所述保護溫度值時斷開，并使所述第二觸點開關(guān)自動斷開。
[0013]進一步地，所述控制系統(tǒng)還包括固態(tài)繼電器和直流電源，所述第二觸點開關(guān)與直流電源串聯(lián)后與所述固態(tài)繼電器并聯(lián)。
[0014]進一步地，所述導(dǎo)熱管設(shè)于液浴箱的底部區(qū)域，所述第二熱探頭設(shè)于液面和導(dǎo)熱管之間。
[0015]進一步地，所述第二熱探頭設(shè)于液面和導(dǎo)熱管之間的中間位置。
[0016]進一步地，所述電發(fā)熱絲為環(huán)狀，所述導(dǎo)熱管為與所述電發(fā)熱絲相適配的環(huán)狀。
[0017](三)有益效果
[0018]上述技術(shù)方案所提供的一種液浴加熱系統(tǒng)，采用兩個熱探頭分別測量液體和電發(fā)熱絲的溫度，其中第一熱探頭與導(dǎo)熱管接觸連接且位于同一水平面，與電發(fā)熱絲同步浸于液體中，以測得電發(fā)熱絲的加熱溫度，而第二熱探頭不與電發(fā)熱絲直接接觸，可測量出液體的實際溫度，因此不影響電發(fā)熱絲對液體的加熱，當(dāng)?shù)谝粺崽筋^的溫度高于保護溫度時，使電發(fā)熱絲與電源斷開，可有效防止在液浴加熱系統(tǒng)的加熱過程中發(fā)生干燒現(xiàn)象，同時當(dāng)?shù)谝粺崽筋^發(fā)生故障時，第二熱探頭檢測到液體溫度超過保護溫度時，控制電發(fā)熱絲和電源斷開，具有防過熱功能，起到雙重保護的作用。
[0019]進一步地，當(dāng)液體蒸發(fā)，或操作員加水量不足(甚至忘記加水)，液面位于第二熱探頭以下，溫度反饋通道消失，導(dǎo)熱管會一直被加熱；第一熱探頭就能發(fā)揮作用，當(dāng)導(dǎo)熱管溫度高于保護溫度，則斷開導(dǎo)熱管，可以保護整個加熱系統(tǒng)。
[0020]進一步地，設(shè)置第一控制器與第一熱探頭連接，第二控制器與第二熱探頭連接，采用兩個控制器形成聯(lián)動控制，實現(xiàn)了恒溫控制，提高自動化程度，可減少設(shè)備故障率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型液浴加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型控制原理圖。
[0023]其中，1、液浴箱；2、導(dǎo)熱管；3、電發(fā)熱絲；4、第一熱探頭；5、第二熱探頭；6、液面；7、第一控制器；8、第二控制器；9、固態(tài)繼電器；A、第一觸點開關(guān)；B、第二觸點開關(guān)；C、總開關(guān)。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0025]如圖1所示，本實用新型的一種液浴加熱系統(tǒng)，其包括液浴箱1、控制系統(tǒng)、加熱裝置、第一熱探頭4和第二熱探頭5，加熱裝置、第一熱探頭4和第二熱探頭5均設(shè)于液浴箱1的液面6以下，加熱裝置包括電發(fā)熱絲3和導(dǎo)熱管2，電發(fā)熱絲3安裝在導(dǎo)熱管2的內(nèi)部，導(dǎo)熱管用于隔絕電發(fā)熱絲與外界液體的接觸并可以對電發(fā)熱絲進行導(dǎo)熱，電發(fā)熱絲3、第一熱探頭4和第二熱探頭5均與控制系統(tǒng)電連接，用于為電發(fā)熱絲3、第一熱探頭4、第二熱探頭5和控制系統(tǒng)供電的電源可為外接電源或內(nèi)接電源，一般采用220V交流電，第一熱探頭4與導(dǎo)熱管2接觸連接并與導(dǎo)熱管2位于同一水平面，第二熱探頭5不與導(dǎo)熱管2接觸，控制系統(tǒng)控制電發(fā)熱絲3在第一熱探頭4或第二熱探頭5所測得的溫度高于預(yù)設(shè)的保護溫度值時與電源斷開。優(yōu)選地，本實用新型的電發(fā)熱絲3為環(huán)狀，相應(yīng)地，導(dǎo)熱管2為與電發(fā)熱絲3相適配的環(huán)狀。
[0026]本實用新型采用兩個熱探頭分別測量液體和電發(fā)熱絲的溫度，其中一個熱探頭與電發(fā)熱絲接觸連接且位于同一水平面，可與電發(fā)熱絲同步浸于液體中，以測得電發(fā)熱絲的加熱溫度，而另一個熱探頭不與電發(fā)熱絲直接接觸，可測量出液體的實際溫度，因此不影響電發(fā)熱絲對液體的加熱，當(dāng)?shù)谝粺崽筋^的溫度高于保護溫度時，使電發(fā)熱絲與電源斷開，可有效防止在液浴加熱系統(tǒng)的加熱過程中發(fā)生干燒現(xiàn)象，同時當(dāng)?shù)谝粺崽筋^發(fā)生故障時，第二熱探頭檢測到液體溫度超過保護溫度時，控制電發(fā)熱絲和電源斷開，具有防過熱功能，起到雙重保護的作用。
[0027]如圖2所示，優(yōu)選地，控制系統(tǒng)包括第一控制器7、第二控制器8、第一觸點開關(guān)A和第二觸點開關(guān)B，第一控制器7連接第一熱探頭4，第二控制器8連接第二熱探頭5，第二控制器8與第一觸點開關(guān)A串聯(lián)后與第一控制器7并聯(lián)后并接入電源，電發(fā)熱絲3與第二觸點開關(guān)B串聯(lián)后接入電源，第一控制器7預(yù)設(shè)有保護溫度值，第二控制器8預(yù)設(shè)有加熱溫度值，保護溫度值高于加熱溫度值，一般是高10°C左右。其中，本申請所使用的控制器可為單片機或工業(yè)用溫度控制器。第二控制器8控制第二觸點開關(guān)B在第二熱探頭5測得的溫度低于預(yù)設(shè)的加熱溫度值時閉合，使得電發(fā)熱絲3加熱；并控制第二觸點開關(guān)B在第二熱探頭5測得的溫度位于加熱溫度值和保護溫度值之間時間歇性閉合；第一控制器7控制第一觸點開關(guān)A在第一熱探頭4或第二熱探頭5測得的溫度高于保護溫度值時斷開，并使第二觸點開關(guān)B自動斷開。設(shè)置第一控制器與第一熱探頭連接，第二控制器與第二熱探頭連接，兩個控制器形成聯(lián)動控制，同時實現(xiàn)了恒溫控制，提高自動化程度，當(dāng)液浴箱內(nèi)的溫度超過保護溫度時自動切斷電發(fā)熱絲與電源的開關(guān)，減少設(shè)備故障率。
[0028]本實用新型用于控制電發(fā)熱絲3導(dǎo)通或斷開的開關(guān)可只采用上述方式的觸點開關(guān)，但由于電發(fā)熱絲3需要較大的電流，通過電路的電流較大，觸點開關(guān)容易燒壞，因此，為了提高設(shè)備的使用壽命和工作的穩(wěn)定性，本實用新型優(yōu)選實施例的控制系統(tǒng)還包括固態(tài)繼電器9和直流電源，第二觸點開關(guān)B與直流電源串聯(lián)后與固態(tài)繼電器9并聯(lián)，該直流電源采用24V直流電，用于為固態(tài)繼電器9供電以使其導(dǎo)通。
[0029]由于熱源是自下而上散開，為了提高液體發(fā)熱效率，導(dǎo)熱管2設(shè)于液浴箱1的底部區(qū)域，相應(yīng)地第二熱探頭5設(shè)于液面6和導(dǎo)熱管2之間。更優(yōu)地，為了提高測量準(zhǔn)確性，第二熱探頭5設(shè)于液面6和導(dǎo)熱管2的中間位置，此時，可避開外界和電發(fā)熱絲的影響，阻尼最小，測量液體溫度時最準(zhǔn)確。
[0030]上述技術(shù)方案所提供的液浴加熱系統(tǒng)，其具體工作過程為:
[0031]將液浴箱1裝入所需的液體到指定的液位，接通總開關(guān)C，第一觸點開關(guān)A處于閉合狀態(tài)，第一控制器7和第二控制器8通電并啟動，這是第一熱探頭4和第二熱探頭5同時測得實際的液體溫度，當(dāng)?shù)诙崽筋^5所測得的液體溫度低于加熱溫度時，第二控制器8控制第二觸點開關(guān)B閉合，令固態(tài)繼電器9導(dǎo)通，讓電發(fā)熱絲3得到220V電源，電發(fā)熱絲3加熱以加熱液體，此時，第一控制器7沒有動作，當(dāng)電發(fā)熱絲3開始加熱后，第一熱探頭4開始測得電發(fā)熱絲3的實際溫度，而第二熱探頭5測得液體的實際溫度；一般來說，當(dāng)加熱功率最高時，電發(fā)熱絲溫度應(yīng)比液體溫度高出2°C。
[0032]當(dāng)?shù)诙崽筋^5所測得的溫度位于加熱溫度值和保護溫度值之間時，第一控制器7仍然沒有動作，而第二控制器8控制第二觸點開關(guān)B間歇性閉合，使得電發(fā)熱絲間歇性加熱，以達(dá)到恒溫的目的，實現(xiàn)了恒溫控制；
[0033]當(dāng)?shù)诙崽筋^5、第二控制器8損壞，或者固態(tài)繼電器9短路時，第二熱探頭5所檢測到的液體溫度高于保護溫度值，此時，第一控制器7體現(xiàn)其保護作用，控制第一觸點開關(guān)A斷開，第二控制器8關(guān)閉，第二觸點開關(guān)B自動斷開，使得電發(fā)熱絲3與第一電源斷開，停止加熱，起到防過熱的作用，避免實驗物品和設(shè)備被燒壞。
[0034]當(dāng)液體已經(jīng)蒸發(fā)一定量，液面下降至第一熱探頭4和第二熱探頭5之間，則第二熱探頭5所測得的溫度必然低于液體實際的溫度，而第一熱探頭4繼續(xù)測量電發(fā)熱絲3的溫度，因此，第二控制器8會一直認(rèn)為液體溫度一直未達(dá)到加熱溫度，則一直閉合第二觸點開關(guān)B給電發(fā)熱絲3加熱，加熱溫度最終會超過第一控制器7所設(shè)定的保護溫度，第一熱探頭4所測得的電發(fā)熱絲的加熱溫度高于保護溫度時，第一控制器7體現(xiàn)其保護作用，控制第一觸點開關(guān)A斷開，而第二觸點開關(guān)B自動斷開。
[0035]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種液浴加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括液浴箱、控制系統(tǒng)、加熱裝置、第一熱探頭和第二熱探頭，所述加熱裝置、第一熱探頭和第二熱探頭均位于所述液浴箱的液面之下，所述加熱裝置包括電發(fā)熱絲和導(dǎo)熱管，所述電發(fā)熱絲安裝在導(dǎo)熱管的內(nèi)部，所述第一熱探頭與導(dǎo)熱管接觸連接并與所述導(dǎo)熱管位于同一水平面，所述第二熱探頭不與所述導(dǎo)熱管接觸，所述電發(fā)熱絲、第一熱探頭和第二熱探頭分別與控制系統(tǒng)電連接，所述控制系統(tǒng)控制所述電發(fā)熱絲在第一熱探頭或第二熱探頭所測得的溫度高于預(yù)設(shè)的保護溫度值時與電源斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的液浴加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括預(yù)設(shè)有保護溫度值的第一控制器、預(yù)設(shè)有加熱溫度值的第二控制器、第一觸點開關(guān)和第二觸點開關(guān)，所述第一控制器連接第一熱探頭，所述第二控制器連接第二熱探頭，所述第二控制器與第一觸點開關(guān)串聯(lián)后與第一控制器并聯(lián)后并接入電源，所述電發(fā)熱絲與第二觸點開關(guān)串聯(lián)后接入電源； 所述第二控制器控制所述第二觸點開關(guān)在所述第二熱探頭測得的溫度低于所述加熱溫度值時閉合，使得電發(fā)熱絲加熱；并控制所述第二觸點開關(guān)在所述第二熱探頭測得的溫度位于所述加熱溫度值和保護溫度值之間時間歇性閉合； 所述第一控制器控制所述第一觸點開關(guān)在所述第一熱探頭或第二熱探頭測得的溫度高于所述保護溫度值時斷開，并使所述第二觸點開關(guān)自動斷開。
3.如權(quán)利要求2所述的液浴加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括固態(tài)繼電器和直流電源，所述第二觸點開關(guān)與直流電源串聯(lián)后與所述固態(tài)繼電器并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的液浴加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)熱管設(shè)于液浴箱的底部區(qū)域，所述第二熱探頭設(shè)于液面和導(dǎo)熱管之間。
5.如權(quán)利要求4所述的液浴加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述第二熱探頭設(shè)于液面和導(dǎo)熱管之間的中間位置。
6.如權(quán)利要求1所述的液浴加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電發(fā)熱絲為環(huán)狀，所述導(dǎo)熱管為與所述電發(fā)熱絲相適配的環(huán)狀。
【文檔編號】B01L7/00GK204107536SQ201420496037
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】俞曉立, 陳建華, 霍子豪, 鄭崇, 李素娟, 吳花明, 陳冠倫 申請人:廣東百合醫(yī)療科技股份有限公司