温度控制装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种温度控制装置及系统，涉及温度控制技术领域。该装置通过加热组件绕设于管道外侧，加热组件与管道之间填充有相变储热材料；第一温度传感器设置于管道内壁上，用于测量管道内流体的温度；第二温度传感器设置于加热组件外壁上，用于测量管道外流体的外界环境温度；控制电路与加热组件、散热组件、第一温度传感器、第二温度传感器均电连接，需要控温的流体进入管道之后，在需要升温或降温时，根据设定温度和第一温度传感器所测量的流体温度，控制电路可以驱动加热组件或散热组件工作，并通过第二温度传感器和相变储热材料的辅助作用，可以在流体的温度控制过程中避免实际温度会超过设定温度现象的发生。

Temperature control device and system

【技术实现步骤摘要】
温度控制装置及系统
本技术涉及温度控制
，特别涉及一种温度控制装置及系统。
技术介绍
温度表征物体冷热程度，其定义由热力学给出，它与人类生活、工农业生产和科学研究有着密切的关系，几乎没有不要求温度控制的生产过程和科学研究，因此，温度控制装置被广泛应用在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域。现有的温度控制装置主要基于比例-积分-导数(ProportionIntegralDifferential，PID)电路，通过PID电路控制温度控制装置达到预设的温度值。但现有的基于PID电路的温度控制装置，由于PID控制的原理是滞后控制，以升温过程为例，只有当测量到温度控制装置的实际温度已经超过或快要超过设定温度时，才会开始降低加热功率，而此时加热单元仍然在传输热量，导致实际温度会超过设定温度，存在“飞温”现象。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种温度控制装置及系统，用于解决现有技术温度控制过程中实际温度会超过设定温度的问题。为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本技术实施例提供了一种温度控制装置，包括：管道、加热组件、散热组件、第一温度传感器、第二温度传感器及控制电路；加热组件绕设于管道外侧，加热组件与管道之间填充有相变储热材料；第一温度传感器设置于管道内壁上；第二温度传感器设置于加热组件外壁上；控制电路与加热组件、散热组件、第一温度传感器、第二温度传感器均电连接。可选地，上述相变储热材料包括石蜡、合金粉末及石墨。可选地，上述相变储热材料在加热组件与管道之间的填充厚度为0.5-10mm。可选地，上述加热组件为电阻丝，电阻丝绕设于管道外侧。可选地，上述电阻丝在管道外侧呈网状、方格状或平行排布。可选地，上述散热组件为散热风扇，控制电路用于驱动散热风扇工作。可选地，上述管道为蛇形弯曲的管道。可选地，上述第一温度传感器包括多个，多个第一温度传感器均匀分布于管道内壁上。可选地，上述第二温度传感器包括多个，多个第二温度传感器均匀分布于加热组件外壁上。第二方面，本技术实施例还提供了一种温度控制系统，包括上述第一方面的温度控制装置。本技术的有益效果是：本技术实施例提供的温度控制装置和系统中，加热组件绕设于管道外侧，加热组件与管道之间填充有相变储热材料；第一温度传感器设置于管道内壁上，用于测量管道内流体的温度；第二温度传感器设置于加热组件外壁上，用于测量管道外流体的外界环境温度；控制电路与加热组件、散热组件、第一温度传感器、第二温度传感器均电连接，需要控温的流体进入管道之后，第一温度传感器可以测量到流体的温度，在需要升温时，根据第一温度传感器所测量的温度和设定的温度，控制电路可以驱动加热组件进行加热升温，并根据第一温度传感器的温度和第二温度传感器的温度，控制电路可以调节加热组件的加热功率大小，在达到预设目标温度时，相变储热材料可以吸收由于控制滞后所继续散发的残余热量；在需要降温时，根据第一温度传感器所测量的温度和设定温度，相变储热材料可以吸收流体的热量，当管道内流体的温度达到设定温度时，控制电路可以驱动散热组件工作，相变储热材料中储存的热量可以被散发，并根据第一温度传感器的温度和第二温度传感器的温度，控制电路可以调节散热组件的散热功率，依靠相变储热材料内部的热量扩散缓缓将管道内流体的温度恒定在预设温度，可以在流体的升温或降温的温度控制过程中避免实际温度会超过设定温度现象的发生。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的一种温度控制装置的侧面结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种温度控制装置的截面结构示意图。图标：1-管道；2-相变储热材料；3-加热组件；4-散热组件；5-第二温度传感器；6-第一温度传感器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。图1为本技术实施例提供的一种温度控制装置的侧面结构示意图。图2为本技术实施例提供的一种温度控制装置的截面结构示意图。如图1和图2所示，该装置包括：管道1、加热组件3、散热组件4、第一温度传感器6、第二温度传感器5及控制电路(未示出)。加热组件3绕设于管道外侧，加热组件3与管道1之间填充有相变储热材料2；第一温度传感器6设置于管道内壁上；第二温度传感器5设置于加热组件3外壁上；控制电路与加热组件3、散热组件4、第一温度传感器6、第二温度传感器5均电连接。其中，管道1可以是圆管、方管等，本申请在此并不对该管道1的截面形状进行限定，当然，本申请在此并不对管道1的长度和直径进行限定，根据实际的需要可以选择自行选择。按照管道1中流体的流动方向，管道1可以分为管道进口和管道出口，需要控温的流体可以从管道进口流入，在管道1中流动时与管壁进行热交换，从管道出口流出时，即达到所需的温度。第一温度传感器6设置于管道内壁上，直接与管道腔体中的流体接触，用于测量管道腔体中流体的温度，可选地，可以采用螺口式插口固定在管道内壁上，该第一温度传感器6可以选择密封性好，高精度的温度传感器，其中，密封性好可以避免第一温度传感器6与流体接触被损坏的情况，可选地，第一温度传感器6的传感器探头表面可以经过聚四氟乙烯涂层处理，增强其耐腐蚀性；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度控制装置，其特征在于，包括：管道、加热组件、散热组件、第一温度传感器、第二温度传感器及控制电路；/n所述加热组件绕设于所述管道外侧，所述加热组件与所述管道之间填充有相变储热材料；/n所述第一温度传感器设置于所述管道内壁上；/n所述第二温度传感器设置于所述加热组件外壁上；/n所述控制电路与所述加热组件、所述散热组件、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器均电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度控制装置，其特征在于，包括：管道、加热组件、散热组件、第一温度传感器、第二温度传感器及控制电路；
所述加热组件绕设于所述管道外侧，所述加热组件与所述管道之间填充有相变储热材料；
所述第一温度传感器设置于所述管道内壁上；
所述第二温度传感器设置于所述加热组件外壁上；
所述控制电路与所述加热组件、所述散热组件、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器均电连接。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述相变储热材料包括石蜡、合金粉末及石墨。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述相变储热材料在所述加热组件与所述管道之间的填充厚度为0.5-10mm。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热组件为电阻丝，所述电阻丝绕设于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓丹，邓翔，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32