新型探测和控制液体沸腾的装置制造方法及图纸

一种新型探测和控制液体沸腾的装置，其包括发射头、接收头、滑动件和电气线路板，滑动件设置在盛装液体的器皿上，发射头和接收头设置在所在设备的壳体上。液体加热时，发射头发射信号，接收头接收信号；当液体温度上升到沸腾温度时，液体汽化产生大量蒸汽，蒸汽压力使滑动件产生位移并使之进入信号传输区，从而使接收头接收到的信号发生突变；接收头一旦检测到所接收的信号发生突变，控制系统就可判定液体处于沸腾状态，立即断开加热器电源。本实用新型专利技术与现有技术相比，其优点是：液体在加热时可以确保液体温度能上升到沸腾温度，沸腾后自动断开加热器电源，使用安全；此外，由于盛装液体的器皿上不设置任何电气元件，故器皿的清洗十分方便。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液体加热控制
，尤其涉及一种新型探测和控制 液体沸腾的装置。背畢扶术控制液体沸腾的公知技术有第一种技术釆用温控器控制液体的沸腾温度，即在盛装液体的器皿上 设置温控器，当液体的温度上升到温控器的控制温度时，温控器起跳，断开 主电路。这种技术的优点是结构简单，成本低，有许多应用。例如饮水 机中加热饮用水的热罐通常采用这种技术，用于在保温瓶中加热饮用水的"热 得快"也有采用这种技术的产品。这种技术的缺点是很难实现在液体温度上 升到沸腾温度时断电,实际应用中经常出现要么液体还没有沸腾就断电停 止加热，要么液体已经沸腾还继续通电加热，其原因如下1. 感温元件的灵敏度、感温元件与被加热液体之间的热阻、电气元件的 制造误差和温控器的安装位置等因素，均影响温控器的控制精度；2. 液体的沸腾温度不是一个定值，它随液体中杂质含量和大气压力等因 素的变化而变化。第二种技术在液体中或者在盛装液体器皿的器壁上设置溯温探头，通 过测量液体的温度或者测量液体温度的上升速度进行控制。采用瀾量液体温度的方法与第一种方法(采用温控器控制液体的沸腾温 度)没有本质区别，同样很难实现在液体温度上升到沸腾温度时断电。采用瀾量液体温度的上升速度进行控制的原理是液体加热后，其温度 开始上升；在加热初期，液体的温度较低，通过器壁向环境散失的热量较少， 液体蒸发带走的热量也较少，所以液体温度的上升速度较快；当液体温度上升到接近沸腾温度时，液体的温度较高，向环境散失的热i较多，液体蒸发 带走的热量也较多，所以液体温度的上升速度较慢；当液体温度上升到沸腾 温度时，液体的温度不再上升，即液体温度的上升速度等于零；控制系统一 旦检测出液体温度的上升速度为零并且温度值达到或者接近沸腾温度时即可 判定液体处于沸腾状态，立即断开加热器电源。这种技术可以实现在液体温度上升到沸腾温度时断电，中国专利申请号为200510037189. 2的专利文件中公开了这种技术。但是，这种技术必须在液体中或者在盛装液体器皿的器壁 上设置测温探头，使得盛装液体的器皿不便于清洗，其应用受到一定限制。第三种技术在盛装液体的器皿(器壁或者盖)上设置发声器(声音报 警器)，该发声器的动力源是流速较高的蒸汽，液体沸腾后会产生大量的蒸气， 蒸气流经发声器时发出声音，人们在听到发声器发出响亮的声音后手动关断 电源。这种方法可以实现在液体温度上升到沸腾温度时断电。但是，这种方 法不能实现自动控制，即不能做到液体加热时无人职守，因而存在一定的安
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术现状的不足而提供一种新型探测 和控制液体沸腾的装置，该装置可以确保液体在加热时其温度能上升到沸腾 温度，沸腾后自动断开加热电源，使用安全；此外，由于盛装液体的器皿上 不设置任何电气元件，故器皿的清洗十分方便。本技术解决上述技术问题所釆用的技术方案为 一种新型探测和控制液体沸腾的装置，其包括发射头、接收头、滑动件和电气线路板，滑动件 设置在盛装液体的器皿上，发射头和接收头设置在所述的装置所在的设备壳 体上，电气线路板设置在设备壳体的内部。所述的设备包括可移动的器皿和设备壳体，设备壳体内部设有用于加热 液体的加热器，所述的器皿用于盛装液体。液休加热时，发射头发射信号，接收头接收信号；当液休湿度上并到沸 腾温度时，液体汽化产生大董蒸汽，蒸汽压力使滑动件产生位移并使之进入信号传输区，从而使接收头所接收到的信号发生突变；接收头一旦检测到所 接收的信号发生突变，控制系统就可判定液体处于沸腾状态，立即断开加热 器电源。所述的器皿由器皿本体和器皿盖组成，滑动件可以设置在器皿盖上，也 可以设置在器皿本体上。所述的滑动件上设有纳气腔、排气孔和限位结构。滑动件与安装滑动件 的零件(指器皿盖或者本体)之间的结构具有下述功能液体沸腾前，滑动件上的排气孔被其它零件遮挡，排气孔与外界大气不相通；液体沸腾时，液体汽化产生大量蒸汽，当蒸汽压力上升到一定值时，蒸汽压力能使滑动件产 生位移并使之进入信号传输区，这时排气孔与外界大气相通，蒸汽从排气孔 向外排出。所述的器皿具有使液体沸腾时产生的大量蒸汽基本上全部从滑动件中穿过的结构。其具体结构是器皿本体上设一个大开口，器皿盖盖在本体的大 开口处；液体沸腾前，滑动件上的排气孔被其它零件遮挡，器皿基本上是一 个密闭容器；液体沸腾时，滑动件产生位移并进入信号传输区，滑动件上的 排气孔无其它零件遮挡，其与外界大气相通，即器皿内部与外界大气之间只 有通过滑动件上的排气孔实现内外相通。设器皿盖(包括与器皿盖固定连接成一体的其它零件)的质量为mi，器 皿盖内部表面在重力方向的投影面积为A4，滑动件的质量为nu，滑动件内 部表面积在滑动方向的投影面积为A*，滑动件在水平方向滑动时的摩擦力为 F+，滑动件在竖直方向滑动时的摩擦力为Fs，液体沸腾时器皿内的相对压 力为P, g为重力加速度，为了保证液体沸腾时器皿盖仍处在原来位置不动而 滑动件能可靠地产生位移并进入信号传输区，则对于滑动件的滑动方向设置 为竖直方向的结构，必须满足工P.A蛊〈m盡.g ( 1)tp^滑〉m滑'g+F竖 (2)或者满足m t.g/ A蓋> (m滑'g+F整)/ A滑 (3 )对于滑动件的滑动方向设置为水平方向的结构，必须满足<formula>formula see original document page 6</formula>1p'A滑〉F平 (5) 或者满足<formula>formula see original document page 6</formula>不等式(1) ~ (6)说明了液体沸腾时要保证器皿盖在原位不动而滑动 件能产生移动并进入信号传输区在结构上要满足的力学条件。所述的信号可以是光信号，可以是机械波信号，也可以是电磁波信号。当采用光信号时，所述的发射头和接收头分别是发光元件和接收光元件， 与之配套的发射电路和接收电路分别是发光元件和接收光元件的电源电路。 因红外光的抗干扰能力较强且不易散射，优选红外光，发光元件和接收光元 件分别釆用红外发射管和红外接收管。为进一步提高检测可靠性，在红外接 收管的前端设置红外滤光片去除可见光。当釆用机械波信号时，所述的发射头和接收头分别是发射机械波元件和 接收机械波元件，与之配套的发射电路和接收电路分别是发射机械波和接收 机械波的电源电路。因超声波在听觉范围之外且抗干扰能力强，优选超声波。当采用电磁波信号时，所述的发射头和接收头分别是发射和接收电磁波 的元件，与之配套的发射电路和接收电路分别是发射电磁波和接收电磁波的 电源电路。因微波的抗干扰能力强且定向性好，优选微波。本专业技术人员知道，对于采用电磁波信号的情况，还可以通过适当的 电路设计，使发射头和接收头合二为一成为发射接收头，即发射头和接收头 为同一物体。其工作原理是，发射接收头交替运行在发射和接收两种状态， 即一段时间处于发射状态，另一段时间处于接收状态。所述的信号发生突变可以是"无信号—有信号"，也可以是"有信号— 无信号"。所述的"无信号"是指接收头接收不到信号或者接收到的信号很微 弱，所述的"有信号"是指接收头可接收到较强的信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型探测和控制液体沸腾的装置，其特征在于：包括发射头、接收头、滑动件和电气线路板，滑动件设置在盛装液体的器皿上，发射头和接收头设置在所述的装置所在的设备壳体上，电气线路板设置在设备壳体的内部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄樟焱，
申请(专利权)人：黄樟焱，
类型：实用新型
国别省市：97[中国|宁波]