材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種材料熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，特別涉及一種可逆熱致變色材料、相變材料的自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，屬實(shí)驗(yàn)儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于在使用過(guò)程中要經(jīng)歷溫度的反復(fù)變化，要求有機(jī)可逆熱致變色材料和相變材料在能盡可能承受溫度的多次反復(fù)變化后，其特征性能不會(huì)發(fā)生明顯變化，對(duì)相變材料來(lái)說(shuō)，要求其相變溫度和相變焓不會(huì)發(fā)生明顯變化，對(duì)可逆熱致變色材料而言，要求仍然具有顯著的變色性能，因而需要進(jìn)行熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)后，使用帶有積分球的紫外可見(jiàn)光譜儀，測(cè)定熱循環(huán)前后材料吸收率來(lái)判斷材料的熱循環(huán)穩(wěn)定性，或者使用差示掃描量熱法，測(cè)定相變材料的熱循環(huán)性能。但現(xiàn)在使用的方法是將樣品放置在烘箱中加熱到預(yù)定溫度，待材料發(fā)生顏色變化或相變后，將樣品從烘箱中取出，在空氣中冷卻，然后再將樣品重新放入烘箱中加熱，再冷卻，整個(gè)過(guò)程人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，實(shí)驗(yàn)速度慢效率低，另外，實(shí)驗(yàn)設(shè)備體積龐大。
[0003]正溫度系數(shù)熱敏電阻是一種電阻值在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而增加的電阻，當(dāng)溫度超過(guò)材料的居里溫度時(shí)，其電阻會(huì)溫度的升高而急劇增加，這一特性常用于制作加熱元件也用于控制溫度，依據(jù)這一原理制作的加熱元件也稱為PTC加熱元件。熱電制冷是一種利用帕爾貼效應(yīng)制冷的技術(shù)，也稱為熱電制冷，簡(jiǎn)稱TEC，其特點(diǎn)是整個(gè)制冷裝置沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，不用制冷劑，體積小，能夠很容易獲得蒸汽壓縮制冷所不能得到的低溫，冷端和熱端溫差越大，制冷效率越高，缺點(diǎn)是受半導(dǎo)體材料性能限制，熱端溫度不能過(guò)高，否則會(huì)過(guò)熱損壞，因而需要散熱裝置，熱電制冷一般用于制冷量不大的場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服人工操作熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，實(shí)驗(yàn)速度慢，設(shè)備體積龐大的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)化、設(shè)備體積小的熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案解決現(xiàn)有上述技術(shù)的不足:熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置本體由金屬腔體⑶、TEC制冷組件(7)、PTC加熱元件⑶組成，TEC制冷組件(7)和PTC加熱元件⑶圍繞金屬腔體(9)對(duì)稱布置，TEC制冷組件(7)與金屬腔體(9)之間涂導(dǎo)熱硅脂，PTC加熱元件⑶外部覆蓋保溫層，TEC制冷組件(7)外部有強(qiáng)制散熱裝置，金屬腔體⑶內(nèi)有用于放置試樣管的樣品管孔(1Φ，樣品管孔(1Φ中盛有導(dǎo)熱液體，樣品管中插入的溫度傳感器將溫度信號(hào)傳輸給人工智能儀表，人工智能儀表輸出的信號(hào)則控制PTC和TEC的電源通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品管中樣品的交替加熱和冷卻，快速完成樣品的熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)，與人工智能儀表輸出控制信號(hào)連接的電子讀數(shù)器自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)循環(huán)次數(shù)。
[0005]材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置由半導(dǎo)體制冷組件、金屬腔體、PTC加熱元件、人工智能儀表、溫度傳感器、電子計(jì)數(shù)器組成，其特征是實(shí)驗(yàn)裝置本體的結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體制冷組件和PTC加熱元件的運(yùn)行和停止由人工智能儀表控制，實(shí)驗(yàn)循環(huán)次數(shù)由電子計(jì)數(shù)器自動(dòng)記錄，控制系統(tǒng)以具有回差調(diào)節(jié)功能的人工智能儀表為核心組成。
[0006]材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)裝置本體由金屬腔體、半導(dǎo)體制冷組件、PTC加熱元件組成，半導(dǎo)體制冷組件和PTC加熱元件在實(shí)驗(yàn)腔體周圍呈對(duì)稱排列。
[0007]材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于PTC加熱元件的居里溫度高于熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的溫度。
[0008]材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于人工智能儀表具有回差調(diào)節(jié)功能，能輸出開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)。
[0009]材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于人工智能儀表具有高溫和低溫報(bào)警功能，能輸出開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)。
[0010]采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)自動(dòng)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，實(shí)驗(yàn)速度快，自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)循環(huán)次數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]⑴溫度傳感器信號(hào)線⑵人工智能儀表⑶直流電源⑷信號(hào)線，圖中虛線均為信號(hào)線
(5)電子計(jì)數(shù)器(6)熱循環(huán)裝置本體
[0013]圖2熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置本體俯視示意圖
[0014](7) TEC組件⑶PTC加熱元件⑶金屬腔體_樣品管孔
【具體實(shí)施方式】
[0015]熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置工作方式結(jié)合圖1以實(shí)例說(shuō)明:圖1中⑴⑷等虛線表示信號(hào)線。測(cè)定25號(hào)相變石蠟的熱穩(wěn)定性能，取樣品5克，將其放入熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置本體(6)的樣品管孔中，首先將人工智能儀表⑵的溫度設(shè)定為23°C，回差設(shè)定為10°C，當(dāng)樣品溫度33°C時(shí)，人工智能儀表⑵給出信號(hào)斷開(kāi)PTC加熱元件電源(3)，并啟動(dòng)TEC制冷組件，當(dāng)樣品溫度降到23°C時(shí)，人工智能儀表輸出的控制信號(hào)斷開(kāi)TEC制冷元件，并啟動(dòng)PTC加熱元件，接著進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，電子計(jì)數(shù)器(5)同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)。
[0016]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型，只要未脫離本實(shí)用新型技術(shù)內(nèi)容，任何簡(jiǎn)單的修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置由半導(dǎo)體制冷組件、金屬腔體、PTC加熱元件、人工智能儀表、溫度傳感器、電子計(jì)數(shù)器組成，其特征是實(shí)驗(yàn)裝置本體的結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體制冷組件和PTC加熱元件的運(yùn)行和停止由人工智能儀表控制，實(shí)驗(yàn)循環(huán)次數(shù)由電子計(jì)數(shù)器自動(dòng)記錄，控制系統(tǒng)以具有回差調(diào)節(jié)功能的人工智能儀表為核心組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于實(shí)驗(yàn)裝置本體由金屬腔體、半導(dǎo)體制冷組件和PTC加熱元件組成，半導(dǎo)體制冷組件和PTC加熱元件在實(shí)驗(yàn)腔體周圍呈對(duì)稱排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于PTC加熱元件的居里溫度高于熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于人工智能儀表具有回差調(diào)節(jié)功能，能輸出開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于人工智能儀表具有高溫和低溫報(bào)警功能，能輸出開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種自動(dòng)化材料熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，用于可逆熱致變色材料、相變材料的自動(dòng)化熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)。熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置本體由金屬腔體、TEC制冷組件、PTC加熱元件組成，TEC制冷組件和PTC加熱元件圍繞金屬腔體對(duì)稱布置，樣品管置于金屬腔體中心，測(cè)定的樣品溫度作為工人智能儀表的輸入信號(hào)，人工智能儀表的輸出信號(hào)則控制PTC和TEC的電源通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品管中樣品的交替加熱和冷卻，快速完成樣品的熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)，與儀表輸出控制信號(hào)連接的電子讀數(shù)器自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)循環(huán)次數(shù)。采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)自動(dòng)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，實(shí)驗(yàn)速度快，自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)循環(huán)次數(shù)。
【IPC分類】G01N25-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204462046
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520120934
【發(fā)明人】鄭立輝
【申請(qǐng)人】武漢輕工大學(xué), 鄭立輝
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月2日