一种基于微波加热的反应控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于微波加热的反应控制方法，在水箱(1)的底部设置微波加热器(3)，通过微处理器(2)控制微波加热器工作控制水箱中的水温，为反应容器(13)中的反应进行提供环境温度；水箱的底部设有循环泵(7)以及与循环泵的出口对接的管道(6)；管道上等间距设置有多个喷管(5)；通过循环泵和喷管促进水箱中的水循环；循环泵受控于微处理器；采用基于丝杆传动的升降机构(15)驱动反应容器升降；反应容器内设有搅拌器(12)；基于丝杆传动的升降机构通过横杆连接反应容器；微处理器还连接有无线通信单元用于与远程控制中心通信。该基于微波加热的反应控制方法具有自动温控功能，且对流效果好，能对液位自动闭锁，安全性高，能保障反应稳定进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
很多反应要求在恒温的环境下进行，或者要求反应按照预定的温度曲线进行，这就要求环境的温度必须精确可控，现有的微波加热反应装置，无法做到水温精确控制，且缺乏主动对流装置，依靠自然对流传递热量，温度一致性较差，再者，现有的热水供应系统在水位低时无法及时关上阀门，影响反应的持续稳定进行，因此，有必要设计一种全新的基于微波加热的反应控制方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该基于微波加热的反应控制方法具有自动温控功能，且对流效果好，能对液位自动闭锁，安全性高，能保障反应稳定进行。专利技术的技术解决方案如下:，其特征在于，在水箱(I)的底部设置微波加热器(3)，通过微处理器(2)控制微波加热器工作控制水箱中的水温，为反应容器(13)中的反应进行提供环境温度；水箱底壳设置在水箱的底部，用于支撑水箱；微处理器固定在水箱底壳中；微波加热器内设有用于发热的磁控管；微波加热器的加热腔体(4)从水箱的底板伸入到水箱中；加热腔体的外部覆盖有一层能透过液体的屏蔽网；水箱的底部设有循环泵(7)以及与循环泵的出口对接的管道￠);管道上等间距设置有多个喷管(5);通过循环泵和喷管促进水箱中的水循环；循环泵受控于微处理器；水箱的内壁设有用于检测水温的温度传感器(8);温度传感器与微处理器相连；采用基于丝杆传动的升降机构(15)驱动反应容器升降；反应容器内设有搅拌器(12);基于丝杆传动的升降机构通过横杆连接反应容器；驱动基于丝杆传动的升降机构的升降电机受控于微处理器；微处理器还连接有无线通信单元用于与远程控制中心通信。所述的管道上等间距设置有8-9个喷管。水箱中还设有液位计(9)，水箱的底部设有用于排水的排水管(11)，排水管上设有排水阀(10);水箱上还设有进水管(16)，进水管上设有进水阀(19);排水阀和进水阀均受控于微处理器。所述的微处理器为ARM处理器、单片机、DSP或PLC。微波加热器的驱动过程如下:所述的微处理器中还集成有PID控制器；变压器的输入侧接220V市电，变压器的输出侧接整流器；整流器的输出侧经过继电器为微波加热器供电；PID控制器的反馈输入端接温度传感器；PID的给定输入端通过按键或触摸屏设定，或由预设的曲线确定；PID控制器的输出端输出占空比值到PWM脉冲输出电路，PWM脉冲输出电路根据占空比值输出PWM信号控制继电器动作，从而驱动微波加热器工作。无线通信单元采用3G、4G、GPRS通信模块。升降机构上设有与微处理器连接的上端行程开关(17)和下端行程开关(18)，用于保障反应容器在上端行程开关(17)和下端行程开关(18)所限定的高度区间升降。微处理器连接有显示屏和报警器；显示屏用于显示各种状态数据和设定的数据【报警器用于给出提示信息，如反应时间到】。PID控制器为现有的常用的控制器，其参数整定为现有技术。可以通过按钮等手动控制反应容器的升降。有益效果:本专利技术的基于微波加热的反应控制方法，水箱底部设有由循环泵、管道和多个喷管组成的强制对流装置，对流效果好，传热效果好，能为反应提供持续恒温的环境。微波加热器与水箱底部做好密封，且水能通过屏蔽网进入加热腔体。由于屏蔽网的存在，能到微波进行屏蔽，安全性好。另外，采用基于PID控制器和PWM发生电路的的温控装置，能有效保障水温的恒定，加热迅速，且保温效果好，节约能耗。本专利技术集成有液位检测及液位闭锁功能，安全性高，有利于保障反应稳定进行。另外，升降机构的设计，结构简单，升降平稳，易于操控。本专利技术具有液位控制功能，液位计输出的液位值低于某一预设值时，微处理器输出开关信号控制排水阀关闭，防止排水，避免了干烧的危害，或进一步微处理器打开进水阀，保障液位在设定液位之上。更进一步，升降机构与温度控制联动；即升降机构与功率控制器相连，当温度达到设定温度时，功率控制器启动升降机构的电机，驱动反应容器浸入水中，开始反应，反应完成后(在定时器的辅助作用下)，再抬起反应容器，达到自动化反应，并由报警器给出提示。反应过程中，也可以按照反应要求的升温-降温曲线控制温度变化，采用闭环PID控制系统，温度精确可控、可调。基于远程通信模块，远程控制中心(或终端)可以远程监视现场的反应情况，并对现场的反应过程进行控制。综上所述，本专利技术的方法，是一种全自动的反应控制方法，易于实施，自动化程度高，能精确控制反应所需的温度，能自动升降反应容器，能通过显示器显示现场数据，还兼容了远程控制的功能，值得推广实施。【附图说明】图1为基于微波加热的反应控制系统的总体结构示意图；图2为控制电路框图。标号说明:1-水箱，2-微处理器，3-微波加热器，4-加热腔体，5-喷管，6-管道，7-循环泵，8-温度传感器，9-液位计，10-排水阀，11-排水管，12-搅拌器，13-反应容器，14-横杆，15-基于丝杆传动的升降机构，16-进水管，17-上端行程开关，18-下端行程开关，19-进水阀ο【具体实施方式】以下将结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明:实施例1:如图1-2，，其特征在于，在水箱I的底部设置微波加热器3，通过微处理器2控制微波加热器工作控制水箱中的水温，为反应容器13中当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微波加热的反应控制方法，其特征在于，在水箱(1)的底部设置微波加热器(3)，通过微处理器(2)控制微波加热器工作控制水箱中的水温，为反应容器(13)中的反应进行提供环境温度；水箱底壳设置在水箱的底部，用于支撑水箱；微处理器固定在水箱底壳中；微波加热器内设有用于发热的磁控管；微波加热器的加热腔体(4)从水箱的底板伸入到水箱中；加热腔体的外部覆盖有一层能透过液体的屏蔽网；水箱的底部设有循环泵(7)以及与循环泵的出口对接的管道(6)；管道上等间距设置有多个喷管(5)；通过循环泵和喷管促进水箱中的水循环；循环泵受控于微处理器；水箱的内壁设有用于检测水温的温度传感器(8)；温度传感器与微处理器相连；采用基于丝杆传动的升降机构(15)驱动反应容器升降；反应容器内设有搅拌器(12)；基于丝杆传动的升降机构通过横杆连接反应容器；驱动基于丝杆传动的升降机构的升降电机受控于微处理器；微处理器还连接有无线通信单元用于与远程控制中心通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮，邓名高，孙利平，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43