專利名稱：雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種加熱恒溫技術(shù)，尤其涉及一種雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在科研、生產(chǎn)領(lǐng)域大量需要恒溫加熱控制技術(shù)滿足生產(chǎn)科研需要，目前，恒溫加熱技術(shù)都采用單一測量溫度法控制加熱器，進(jìn)而控制被加熱介質(zhì)溫度，主要有兩種控制方式，但都有弊端。一種是直接測量加熱器溫度，控制加熱器通斷，這種方法要求加熱器溫度均勻，力口熱器被允許最高以設(shè)定溫度值加熱，待溫度接近設(shè)定溫度時，停止加熱，因為熱量傳遞梯度問題，被加熱介質(zhì)加熱速度較慢，事實上，在設(shè)定溫度高于介質(zhì)溫度時，加熱器溫度可以允許遠(yuǎn)高于設(shè)定溫度工作，形成較大溫度梯度以便于加熱器迅速向被加熱介質(zhì)傳熱；加熱器 恒定在設(shè)定溫度，溫度梯度較小，要想使被加熱介質(zhì)達(dá)到同樣的設(shè)定溫度，將是一個緩慢的過程。還有一種間接測量法，加熱器和被加熱介質(zhì)間輔助一種加熱介質(zhì)，溫度傳感器測量加熱介質(zhì)溫度，這樣可以有效緩解溫度波動，但這種介質(zhì)必須是液體良導(dǎo)體介質(zhì)，而且往往需要輔助攪拌裝置，但同樣也存在溫度梯度問題和恒溫速度慢的問題。另一種是直接測量被加熱介質(zhì)溫度，控制加熱器通斷，這種方法最大的問題是溫沖，在被加熱介質(zhì)達(dá)到設(shè)定溫度后，加熱器溫度往往高于被加熱介質(zhì)溫度很多，加熱器的余熱將會使被加熱介質(zhì)超過設(shè)定溫度，形成較大溫沖，同時在恒溫階段，因為熱傳遞滯后問題，被加熱介質(zhì)溫度波動也較大，恒溫精度較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是針對背景技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、加熱迅速、恒溫精度高的恒溫控制系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案一種雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，包括加熱器、盛裝被加熱介質(zhì)的加熱容器和電子溫控裝置，兩個溫度傳感器分別置于加熱器和加熱容器內(nèi)，兩個溫度傳感器的輸出端分別與電子溫控裝置連接。加熱器上溫度傳感器即時測量數(shù)據(jù)為T1，被加熱介質(zhì)上溫度傳感器即時測量數(shù)據(jù)為T2,即時測量1\、T2獲得的測量數(shù)據(jù)傳入電子溫控裝置，通過計算公式TzaTfbT2-C得到即時測量計算數(shù)據(jù)T，其中，a、b、C為計算公式擬合常數(shù)，b大于a，C為修正值，將T與設(shè)定溫度Ttl比較，若T小于Ttl,則加熱器繼續(xù)加熱，若T大于等于Ttl則加熱器停止加熱，Tl處于動態(tài)控制中，最終Tl和T2趨近TO到達(dá)恒溫點。加熱容器內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。加熱器上設(shè)有降溫風(fēng)扇。本發(fā)明雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，設(shè)計新穎合理，既提高了升溫速度，又很好的解決了溫沖問題，同時大大提高了控溫精度，而且系統(tǒng)簡單實用。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，一種雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，包括加熱器、盛裝被加熱介質(zhì)的加熱容器和電子溫控裝置；加熱容器內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，加熱器上設(shè)有降溫風(fēng)扇。兩個溫度傳感器分別置于加熱器和加熱容器內(nèi)，兩個溫度傳感器的輸出端分別與電子溫控裝置連接。溫度均勻的加熱器內(nèi)置一溫度傳感器，測量值為T1，被加熱介質(zhì)內(nèi)置一溫度傳感器，測量值為T2, —個電子溫控裝置連接兩個溫度傳感器，并瞬間交替測量兩個溫度值T1和T2,若取值a=0. 25，b=0. 75，通過電子溫控裝置內(nèi)的單片機計算，代入T=BTjbT2-C公式得T=O. 251\+0. 75T2-C，通過運算得到即時測量計算數(shù)據(jù)T，通過軟件設(shè)置，將T和設(shè)定溫度值 T0比較，若T小于Ttl則加熱器繼續(xù)加熱，若T大于等于Ttl則加熱器停止加熱。這個過程中，T1最初全速升溫到達(dá)遠(yuǎn)高于Ttl的最高點，最后逐漸降低趨近Ttl，加熱器隨著T1的數(shù)值變化，動態(tài)通斷加熱，滿足最高效率給被加熱介質(zhì)傳熱，同時又保證不至于使被加熱介質(zhì)到達(dá)恒溫點后出現(xiàn)溫沖，這種動態(tài)逼近控溫法實現(xiàn)了最快的加熱速率和最小的溫沖。這里將公式反運算，可以得出1^=41+4031，T以Ttl為比較值，則T1=ATc^C-ST2，假設(shè)設(shè)定溫度Ttl為100度，被加熱介質(zhì)溫度T2為60度，那么1\=220+4(，也就是說當(dāng)1\=220+扣時，T=Ttl,加熱器才會停止加熱，這時T1的允許溫度至少為220度，隨著T2不斷升高，T1允許值也迅速下降，一方面加熱器上的熱量迅速傳遞給被加熱介質(zhì)，自身降溫，另一方面，降溫風(fēng)扇也給加熱器降溫，加熱器會根據(jù)T1的允許值間斷加熱，使得1^=41^+4(:-31^當(dāng)T2到99度時，通過運算，1\=103+4(，也即T1的允許溫度為103+4C，最后T2就不可能有較大的溫沖，到達(dá)設(shè)定溫度值100度時，T1的允許值是100+4C，同樣可以推算，當(dāng)溫度為99. 9度時，T1的允許值是100. 3+4C，可以看出控溫的動作被放大了 3倍，也就是說，當(dāng)被控溫介質(zhì)溫度有微小波動時，加熱器將會快速反應(yīng)進(jìn)行修正，可以有效提高控溫精度。實際應(yīng)用中，可根據(jù)需要選定a和b的值，以便達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)，根據(jù)經(jīng)驗，被加熱介質(zhì)輔助一攪拌裝置，以便被加熱介質(zhì)溫度均勻，溫度測量準(zhǔn)確，同時，加熱器輔助一有效的降溫風(fēng)扇，將加熱功率和降溫風(fēng)扇合理匹配好，可以達(dá)到很高的控溫精度。
權(quán)利要求
1.一種雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，包括加熱器、盛裝被加熱介質(zhì)的加熱容器和電子溫控裝置，其特征在于兩個溫度傳感器分別置于加熱器和加熱容器內(nèi)，兩個溫度傳感器的輸出端分別與電子溫控裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，其特征在于加熱器上溫度傳感器即時測量數(shù)據(jù)為T1，被加熱介質(zhì)上溫度傳感器即時測量數(shù)據(jù)為T2,即時測量I\、T2獲得的測量數(shù)據(jù)傳入電子溫控裝置，通過計算公式T=BTJbT2-C得到即時測量計算數(shù)據(jù)T，其中，a、b、C為計算公式擬合常數(shù)，b大于a，C為修正值，將T與設(shè)定溫度Ttl比較，若T小于Ttl,則加熱器繼續(xù)加熱，若T大于等于Ttl則加熱器停止加熱，Tl處于動態(tài)控制中，最終Tl和T2趨近TO到達(dá)恒溫點。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，其特征在于加熱容器內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，其特征在于加熱器上設(shè)有降溫風(fēng)扇。
全文摘要
一種雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，包括加熱器、盛裝被加熱介質(zhì)的加熱容器和電子溫控裝置，兩個溫度傳感器分別置于加熱器和加熱容器內(nèi)，兩個溫度傳感器的輸出端分別與電子溫控裝置連接。本發(fā)明雙溫控恒溫加熱系統(tǒng)，設(shè)計新穎合理，既提高了升溫速度，又很好的解決了溫沖問題，同時大大提高了控溫精度，而且系統(tǒng)簡單實用。
文檔編號G05B19/042GK102749940SQ20121026606
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者趙華, 陳鵬沖 申請人:趙華