可控電加熱管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了可控電加熱管，包括導線1、電熱管2、繼電器3，溫度和時間可控制的電加熱管還包括控制模塊4以及溫度傳感器5；導線1用于接通電源，導線1連接控制模塊4，控制模塊4的設置有調(diào)節(jié)溫度和時間的裝置；所述溫度和時間可控制的電加熱管的電路結(jié)構(gòu)包括火線（高電位）輸入端7，零線（地線）輸入端6和火線輸入端7和零線輸入端6由導線1連接；溫度傳感器5為熱電偶傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：可以對加熱的溫度和時間進行控制。提高了加熱的效率，滿足不同加熱溫度的需求，節(jié)約能耗，且實現(xiàn)方式簡單。
【專利說明】 可控電加熱管
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本實用新型涉及電加熱設備領域，尤其涉及可控電加熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]通常電熱管典型結(jié)構(gòu)一般由絕緣子、封口材料、引出棒、填充料、電熱絲、金屬護套管、接線端等部分組成。但通常的加熱管只是簡單地對液體進行加熱，并不對加熱液體的溫度、加熱時間進行控制。這樣缺點顯而易見:加熱時間、溫度不能控制，造成加熱過度，液體可能被燒干造成加熱管干燒，甚至損壞加熱管；液體加熱溫度過高，能耗過大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型提出可控電加熱管，以解決上述問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]可控電加熱管，包括導線1、電熱管2、繼電器3，所述可控電加熱管還包括控制模塊4以及溫度傳感器5 ;所述導線I用于接通電源，所述導線I連接控制模塊4，所述控制模塊4的設置有調(diào)節(jié)溫度和時間的裝置；
[0006]所述溫度傳感器5為熱電偶傳感器；
[0007]所述溫度傳感器5包含測量端501，所述測量端501必須被要加熱的液體淹沒；
[0008]所述可控電加熱管的電路結(jié)構(gòu)包括火線(高電位)輸入端7，零線(地線)輸入端6 ;所述輸入端6和火線輸入端7和零線輸入端6由導線I連接；
[0009]所述控制模塊4必須與火線(高電位)輸入端7連接；
[0010]所述控制模塊4包括第一參考電壓輸入端401、第二參考電壓輸入端402、溫度傳感器信號輸入端403、第一溫度控制開關405、第二溫度控制開關406、第一比較器407和第二比較器408、計時模塊409、邏輯輸出模塊410以及輸出端404 ;所述第一參考電壓輸入端401和所述第二參考電壓輸入端402分別連接至所述第一比較器407和所述第二比較器408的正向輸入端；所述溫度傳感器的電壓信號由輸入端403通過所述第一溫度控制開關405和所述第二溫度控制開關406分別連接至所述第一比較器407和所述第二比較器408的反相輸入端；所述第一比較器407、所述第二比較器408和所述計時模塊409的輸出信號輸入給所述邏輯輸出模塊410 ;邏輯輸出模塊410的輸出信號通過所述輸出端404輸出；
[0011]所述第一溫度控制開關405和所述第二溫度控制開關406為機械開關，可以手動設置；
[0012]所述控制模塊中還包括計時模塊409，所述計時模塊409為簡單的機械計時結(jié)構(gòu)，輸出電信號；
[0013]相對于所述邏輯輸出模塊410，所述第一比較器407、所述第二比較器408和所述計時模塊409輸入給所述邏輯輸出模塊410信號之間為邏輯“與”的關系，即:只要所述第一比較器407、所述第二比較器408和所述計時模塊409它們?nèi)我庖粋€輸出為低電平，它們輸出信號就可使所述邏輯輸出模塊410的所述輸出端404通過繼電器3控制電熱管2停止加熱；
[0014]所述邏輯輸出模塊410為普通的邏輯電路即可；所述邏輯輸出模塊410為3輸入與門。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0016]本實用新型可控電加熱管，可以對加熱的溫度和時間進行控制。提高了加熱的效率，滿足不同加熱溫度的需求，節(jié)約能耗，且實現(xiàn)方式簡單。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型提出的可控電加熱管外觀示意圖。
[0018]圖2為本實用新型提出可控電加熱管的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實用新型提出可控電加熱管電路結(jié)構(gòu)中控制模塊的原理圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施方式及附圖對本實用新型作進一步詳細、完整地說明。
[0021]如圖1所示，為本實用新型提出的可控電加熱管管外觀示意圖。該加熱管包括導線1、電熱管2、繼電器3、控制模塊4以及溫度傳感器5。
[0022]工作過程具體為:導線I接通電源，調(diào)節(jié)控制模塊4的溫度和時間設置，調(diào)節(jié)控制模塊4通過控制繼電器3給加熱管2供電開始加熱。同時溫度傳感器5的測量端501必須被要加熱的液體淹沒，以便測量溫度。如果加熱溫度或時間達到預設的要求，加熱停止。這里的溫度傳感器5為熱電偶傳感器。熱電偶傳感器可以將溫度轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。
[0023]加熱管的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括火線(高電位)輸入端7，零線(地線)輸入端6、電熱管2、控制模塊4以及溫度傳感器5?；鹁€輸入端7和零線輸入端6通過圖1中的導線I連接。需要指出的是，控制模塊4必須接在火線(高電位)輸入端7的一側(cè)。這樣做的好處是:如果導線I接通電源，控制模塊4可以斷開電熱管2和溫度傳感器5與火線的連接，以降低觸電或漏電的風險。電路結(jié)構(gòu)還應包括必要的電壓轉(zhuǎn)換模塊(例如:直流轉(zhuǎn)交流)以及繼電器3，它們并沒有在圖2所示電路結(jié)構(gòu)圖中畫出。
[0024]如圖3所示為電路結(jié)構(gòu)中的控制模塊原理圖。包括第一參考電壓輸入端401、第二參考電壓輸入端402、溫度傳感器信號輸入端403、第一溫度控制開關405、第二溫度控制開關406 (這里的開關405、406為機械開關，可以手動設置)、第一比較器407和第二比較器408、計時模塊409、邏輯輸出模塊410以及輸出端404。第一參考電壓輸入端401、第二參考電壓輸入端402分別連接第一比較器407和第二比較器408的正向輸入端；溫度傳感器的電壓信號由輸入端403通過第一溫度控制開關405和第二溫度控制開關406分別連接至第一比較器407和第二比較器408的反相輸入端；第一比較器407、第二比較器408和計時模塊409的輸出信號輸入給邏輯輸出模塊410。邏輯輸出模塊410的輸出信號通過輸出端404輸出。
[0025]工作過程如下:溫度傳感器5 (熱電偶傳感器)將液體的溫度轉(zhuǎn)化為電壓信號通過溫度傳感器信號輸入端403輸入給比較器。手動設置第一溫度控制開關405或第二溫度控制開關406,使第一比較器407或第二比較器408接入工作狀態(tài)。而第一參考電壓輸入端401和第二參考電壓輸入端401接不同的參考電壓，用于檢測液體的兩個不同溫度。例如可以設置溫度狀態(tài)為分別高溫溫度狀態(tài)或低溫溫度狀態(tài)，它們對應設置兩個不同的參考電壓。假設第一參考電壓輸入端401對應低溫溫度狀態(tài)的參考電壓值，第二參考電壓輸入端402對應高溫溫度狀態(tài)的參考電壓值，當?shù)谝粶囟瓤刂崎_關405設置為接通，第二溫度控制開關406設置為斷開，此時電熱管工作在低溫狀態(tài)，如果液體被加熱超過預設的低溫溫度，由溫度傳感器5 (熱電偶傳感器)檢測溫度轉(zhuǎn)化的電壓將大于第一參考電壓輸入端401的電壓值，第一比較器407將輸出的低電平信號給邏輯輸出模塊410，邏輯輸出模塊410的輸出端404通過繼電器3控制電熱管2停止加熱。
[0026]高溫工作過程與上述低溫工作過程類似，區(qū)別在于設置在第一溫度控制開關405設置為斷開，第二溫度控制開關406設置為接通。這樣的高溫和低溫的區(qū)別設置可以滿足人們對于不同液體加熱的需求。例如如果加熱的水要飲用可以設置在高溫狀態(tài)，水可以被燒開；如果要加熱的水只是用來洗漱等，只需設置在低溫狀態(tài)即可。這樣的設置可以降低功耗、節(jié)省資源。需要注意的是第一溫度控制開關405和第二溫度控制開關406不能同時打開，以避免加熱管工作在不穩(wěn)定的狀態(tài)。
[0027]另外，控制模塊中還有計時模塊409，此模塊為簡單的機械計時結(jié)構(gòu)，輸出電信號?？梢愿鶕?jù)需要，設置液體的加熱時間。
[0028]相對于邏輯輸出模塊410，第一比較器407和第二比較器408、計時模塊409輸入給邏輯輸出模塊410信號之間為邏輯“與”的關系。也就是說:只要第一比較器407和第二比較器408、計時模塊409它們?nèi)?個輸出為低電平，它們輸出信號就可使邏輯輸出模塊410輸出端404通過繼電器3控制電熱管2停止加熱。這里的邏輯輸出模塊410為普通的邏輯電路即可，最簡單可以為3輸入與門。
[0029]通過上述處理從而實現(xiàn)加熱管的溫度和時間的控制，最終降低整個系統(tǒng)的功耗，
提高工作穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.可控電加熱管，包括導線(I)、電熱管(2)、繼電器(3)，其特征在于:所述可控電加熱管還包括控制模塊(4)以及溫度傳感器(5);所述導線(I)用于接通電源，所述導線(I)連接控制模塊(4)，所述控制模塊(4)的設置有調(diào)節(jié)溫度和時間的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的可控電加熱管，其特征在于:所述溫度傳感器(5)為熱電偶傳感器，所述溫度傳感器(5)包含測量端(501)，所述測量端(501)必須被要加熱的液體淹沒。
3.如權(quán)利要求1所述的可控電加熱管，其特征在于:所述可控的電加熱管的電路結(jié)構(gòu)包括火線輸入端(7)，零線輸入端(6);所述零線輸入端(6)和火線輸入端(7)和零線輸入端(6)由導線⑴連接，所述控制模塊⑷與火線(高電位)輸入端(7)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的可控電加熱管，其特征在于:所述控制模塊(4)包括第一參考電壓輸入端(401)、第二參考電壓輸入端(402)、溫度傳感器信號輸入端(403)、第一溫度控制開關(405)、第二溫度控制開關(406)、第一比較器(407)和第二比較器(408)、計時模塊(409)、邏輯輸出模塊(410)以及輸出端(404);所述第一參考電壓輸入端(401)和所述第二參考電壓輸入端(402)分別連接至所述第一比較器(407)和所述第二比較器(408)的正向輸入端；所述溫度傳感器的電壓信號由輸入端(403)通過所述第一溫度控制開關(405)和所述第二溫度控制開關(406)分別連接至所述第一比較器(407)和所述第二比較器(408)的反相輸入端；所述第一比較器(407)、所述第二比較器(408)和所述計時模塊(409)的輸出信號輸入給所述邏輯輸出模塊(410);邏輯輸出模塊(410)的輸出信號通過所述輸出端(404)輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的可控電加熱管，其特征在于:所述第一溫度控制開關(405)和所述第二溫度控制開關(406)為機械開關；所述控制模塊中還包括計時模塊(409)，所述計時模塊(409)為簡單的機械計時結(jié)構(gòu)，輸出電信號。
6.如權(quán)利要求5所述的可控電加熱管，其特征在于:所述第一比較器(407)、所述第二比較器(408)和所述計時模塊(409)它們中任意一個輸入信號為低電平，就可使所述邏輯輸出模塊(410)的所述輸出端(404)通過繼電器(3)控制電熱管(2)斷電，停止加熱。
7.如權(quán)利要求6所述的可控電加熱管，其特征在于:所述邏輯輸出模塊(410)為3輸入與門。
【文檔編號】H05B1/02GK203775427SQ201420095844
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】湯勇, 龐佳, 向林山 申請人:湖南新韶光電器有限公司