一種多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]很多反應要求在恒溫的環(huán)境下進行，或者要求反應按照預定的溫度曲線進行，這就要求環(huán)境的溫度必須精確可控，現(xiàn)有的微波加熱反應裝置，無法做到水溫精確控制，且缺乏主動對流裝置，依靠自然對流傳遞熱量，溫度一致性較差，再者，現(xiàn)有的熱水供應系統(tǒng)在水位低時無法及時關上閥門，影響反應的持續(xù)穩(wěn)定進行，因此，有必要設計一種全新的多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)，該多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)集成度高，具有自動溫控功能，且對流效果好，能對液位自動閉鎖，安全性高，能保障反應穩(wěn)定進行。
[0004]發(fā)明的技術解決方案如下:
[0005]一種多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)，包括水箱(I)、微波加熱器(3)、微處理器(2)和水箱底殼；水箱底殼設置在水箱的底部用于支撐水箱；微處理器固定在水箱底殼中；微處理器與微波加熱器相連；微波加熱器內設有用于發(fā)熱的磁控管；微波加熱器的加熱腔體
(4)從水箱的底板伸入到水箱中；加熱腔體的外部覆蓋有一層能透過液體的屏蔽網；通過微處理器(2)控制微波加熱器工作控制水箱中的水溫，為反應容器(13)中的反應進行提供環(huán)境溫度；
[0006]水箱的底部設有循環(huán)泵(7)以及與循環(huán)泵的出口對接的管道￠);管道上等間距設置有多個噴管(5)；
[0007]水箱的內壁設有溫度傳感器(8);溫度傳感器與微處理器相連；
[0008]多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)還包括反應容器(13)、橫桿(14)和基于絲桿傳動的升降機構(15);反應容器內設有攪拌器(12);橫桿的一端固定有所述的反應容器，橫桿的另一端與基于絲桿傳動的升降機構相連；所述的基于絲桿傳動的升降機構驅動反應容器升降；
[0009]驅動基于絲桿傳動的升降機構的升降電機受控于微處理器；
[0010]微處理器還連接有無線通信單元用于與遠程控制中心通信；
[0011]所述的微處理器中集成有PID控制器；多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)還包括變壓器、整流器、PWM脈沖輸出電路和繼電器；
[0012]變壓器的輸入側接220V市電，變壓器的輸出側接整流器；整流器的輸出側經過繼電器為微波加熱器供電；
[0013]PID控制器的反饋輸入端接溫度傳感器；PID的給定輸入端通過按鍵或觸摸屏設定，或由預設的曲線確定；PID控制器的輸出端輸出占空比值到PWM脈沖輸出電路，PWM脈沖輸出電路根據占空比值輸出PWM信號控制繼電器動作，從而驅動微波加熱器工作。
[0014]所述的管道上等間距設置有8-10個噴管。
[0015]水箱中還設有液位計(9)，水箱的底部設有用于排水的排水管(11)，排水管上設有排水閥(10);水箱上還設有進水管(16)，進水管上設有進水閥(19);排水閥和進水閥均受控于微處理器。
[0016]所述的微處理器為ARM處理器、單片機、DSP或PLC。
[0017]無線通信單元采用3G、4G、GPRS通信模塊。
[0018]升降機構上設有與微處理器連接的上端行程開關(17)和下端行程開關(18)，用于保障反應容器在上端行程開關(17)和下端行程開關(18)所限定的高度區(qū)間升降。
[0019]微處理器連接有顯示屏和報警器；顯示屏用于顯示各種狀態(tài)數據和設定的數據。
[0020]PID控制器為現(xiàn)有的常用的控制器，其參數整定為現(xiàn)有技術?？梢酝ㄟ^按鈕等手動控制反應容器的升降。
[0021]有益效果:
[0022]本發(fā)明的多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)，水箱底部設有由循環(huán)泵、管道和多個噴管組成的強制對流裝置，對流效果好，傳熱效果好，能為反應提供持續(xù)恒溫的環(huán)境。微波加熱器與水箱底部做好密封，且水能通過屏蔽網進入加熱腔體。由于屏蔽網的存在，能到微波進行屏蔽，安全性好。
[0023]另外，采用基于PID控制器和PWM發(fā)生電路的的溫控裝置，能有效保障水溫的恒定，加熱迅速，且保溫效果好，節(jié)約能耗。
[0024]本發(fā)明集成有液位檢測及液位閉鎖功能，安全性高，有利于保障反應穩(wěn)定進行。
[0025]另外，升降機構的設計，結構簡單，升降平穩(wěn)，易于操控。
[0026]本發(fā)明具有液位控制功能，液位計輸出的液位值低于某一預設值時，微處理器輸出開關信號控制排水閥關閉，防止排水，避免了干燒的危害，或進一步微處理器打開進水閥，保障液位在設定液位之上。
[0027]更進一步，升降機構與溫度控制聯(lián)動；即升降機構與功率控制器相連，當溫度達到設定溫度時，功率控制器啟動升降機構的電機，驅動反應容器浸入水中，開始反應，反應完成后(在定時器的輔助作用下)，再抬起反應容器，達到自動化反應，并由報警器給出提示。反應過程中，也可以按照反應要求的升溫-降溫曲線控制溫度變化，采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，溫度精確可控、可調。
[0028]基于遠程通信模塊，遠程控制中心(或終端)可以遠程監(jiān)視現(xiàn)場的反應情況，并對現(xiàn)場的反應過程進行控制。
[0029]綜上所述，本發(fā)明的方法，是一種全自動的反應控制方法，易于實施，自動化程度高，能精確控制反應所需的溫度，能自動升降反應容器，能通過顯示器顯示現(xiàn)場數據，還兼容了遠程控制的功能，值得推廣實施。
【附圖說明】
[0030]圖1為基于微波加熱的反應控制系統(tǒng)的總體結構示意圖；
[0031]圖2為控制電路框圖。
[0032]標號說明:1_水箱，2-微處理器，3-微波加熱器，4-加熱腔體，5-噴管，6-管道，7-循環(huán)泵，8-溫度傳感器，9-液位計，10-排水閥，11-排水管，12-攪拌器，13-反應容器，14-橫桿，15-基于絲桿傳動的升降機構，16-進水管，17-上端行程開關，18-下端行程開關，19-進水閥ο
【具體實施方式】
[0033]以下將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明:
[0034]實施例1:
[0035]如圖1-2，一種多功能微波加熱反應控制系統(tǒng)，包括水箱1、微波加熱器3、微處理器2和水箱底殼；水箱底殼設置在水箱的底部用于支撐水箱；微處理器固定在水箱底殼中；微處理器