一种稳定加热的线性升温水浴器及其控制方法技术

本申请涉及一种稳定加热的线性升温水浴器及其控制方法，一种稳定加热的线性升温水浴器包括箱体和加热棒，还包括底板、连接器、连接线、显示器和夹持器。箱体为热水壶，热水壶上端开有开口，加热棒包括第一温度检测计、第一液位检测计，热水壶活动连接在底板上，加热棒一端设置在热水壶内部，另一端与连接器一端连接，连接器另一端设置连接线，连接线另一端与显示器连接，夹持器固定设置在底板一侧，显示器内部设置控制器，加热棒通过连接线与控制器电性连接。本申请的一种稳定加热的线性升温水浴器，由控制器依据设定温度和设定加热时间自动控制线性加热升温，可以自动补偿高温和低温浮动，控制精确度高，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定加热的线性升温水浴器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及水浴器领域，具体为一种稳定加热的线性升温水浴器及其控制方法。

技术介绍

[0002]水浴器主要用于实验室中蒸馏、干燥、浓缩及温渍化学药品或生物制品，也可用于恒温加热和其它温度试验，是生物、遗传、病毒、水产、环保、医药、卫生、化验室、分析室、教育科研的必备工具。线性升温水浴器是水浴器的一种，需要在相同时间内上升相同温度值，其内水平放置电阻加热器。为了补偿线性浮动，通常会在水浴器内设置冷却装置，电气箱前面板上装有温度控制仪表、电源开关和传感器。其工作原理：传感器将水槽内水的温度转换为电阻值，经过集成放大器的放大、比较后，输出控制信号，有效地控制电阻加热器的加热功率，使水槽内的水保持持续平稳升温。但现有线性升温加热装置对温度控制精度要求较高，所以成本也较高，并且结构复杂，使用不方便，需要专业人员操作。
[0003]因此，需要一种成本低且精度控制高的线性升温水浴器，中国专利公开号CN102955482B，专利技术创造的名称为一种智能线性升温温控装置，该申请案公开了一种智能线性升温温控装置，使用铂电阻温度传感器将温度转换为电阻值输出，再利用四线式测电阻方式通过耐高温导线接在数字万用表的四个表头测量端口，数字万用表和数字电源通过GPIB总线与计算机相连接，由计算机远程控制实时采集、保存数据和升温过程，线性升温控制由变参数PID和周期时间内高精度升温速率测量方法的程序控制构成，根据线性升温控制得出的调控电压加在被控对象的电阻加热片上，从而实现对被控对象的线性升温，具有控制精度高、稳定性强的优点。其不足之处在于：该专利技术操作复杂，需要人工输入参数过多，且设备数量多，结构复杂，成本高昂，不利于普及应用。
[0004]本专利技术提供一种稳定加热的线性升温水浴器及其控制方法，以热水壶的水壶本体为水箱，且设置存水区作为冷却调控水和添加水，节省了冷却机构和进水箱，成本大幅降低，并且通过加冷却水和改变加热功率双向调节线性升温过程，结构简化而控制精度增高。以加热棒探入热水壶的方式加热，生成水垢少，而且加热棒设置搅拌装置，使热水壶内水受热均匀。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种稳定加热的线性升温水浴器及其控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本专利技术提供如下技术方案：一种稳定加热的线性升温水浴器，包括箱体和加热棒，还包括底板、连接器、连接线、显示器和夹持器。箱体为热水壶，热水壶上端开有圆形开口，加热棒包括第一温度检测计、第一液位检测计，分别用于检测热水壶内的水温和水位，依据热水壶的横截面积，控制器能够计算出热水壶内水的质量，热水壶活动连接在底板上，加热棒一端穿过开口设置在热水壶内部，另一端探出热水壶并与连接器一端连接，连接器另一端设置连接线，连接线另一端与显示器连接，夹持器固定设置在底板一侧并与热水壶的位
置相对固定，显示器内部设置控制器，加热棒通过连接线与控制器电性连接。控制器通过控制加热棒处于不同的加热功率，来实现和补偿水温呈线性增长的趋势。
[0007]进一步地，所述热水壶包括水壶本体、壶体把手、信号线、出水口、存水区、第二温度检测计、第二液位检测计、隔热层、单向阀和散热层。水壶本体活动设置在底板上，壶体把手设置在水壶本体侧边，信号线穿过壶体把手上端与连接器连接，第二温度检测计、第二液位检测计、单向阀与信号线电性连接，第二温度检测计、第二液位检测计传送信号给控制器，单向阀由控制器控制。存水区设置在水壶本体一侧，出水口与水壶本体接通并设置在存水区上端，存水区具有双重作用，既作为水浴器的冷却水，又作为水浴器的补充水源，水源从出水口进入存水区，但存水区与水壶本体内的水存在温度差。存水区与水壶本体之间设置隔热层分隔，防止热量从水壶本体传递至存水区，存水区与水壶本体不接触部分设置散热层，以保证存水区的水温始终比水壶本体低。存水区靠近水壶本体一侧底部设置单向阀与水壶本体接通，水源只能从存水区的单向阀处流向水壶本体，水壶本体内的水源不会倒流至存水区，且单向阀纵向延伸，减小热传递。第二温度检测计和第二液位检测计设置在存水区内，用于检测存水区的水温和水位，依据第二液位检测计控制器能够计算存水区的水的质量。因为水浴器实际使用过程中，被实验的物品也会吸热，所以出现水浴温度过高的情况不多，且不会高出预定温度太多，所以作为冷却存储的存水区的水温不需要温度太低，作为冷却水的进水量也不会太多。
[0008]当本专利技术作为热水壶使用时，存水区内通过上方出水口共同加热，但由于散热层的存在，存水区内水源烧开沸腾后温度降低较快，且先从出水口流出先被使用，以便用户快速使用，防止烫伤。
[0009]进一步地，所述显示器包括插头、接口、定时器、调温按钮、开关按钮和定时按钮，连接线通过接口与显示器连接，连接线、定时器、调温按钮和定时按钮与控制器电性连接，所述加热棒为可控功率加热方式，所述控制器依据设定时间和设定温度控制加热棒的加热功率。用户在显示器处设定实验需要加热的时间和最终需要达到的预定温度，控制器使用PID算法自动调整加热棒的加热功率和需要补偿的热量。显示屏显示实际温度值、设定温度值、设定时间值和剩余时间值，水浴器运行后采取倒计时的方式显示剩余时间值，剩余时间值由设定时间值倒数。
[0010]进一步地，所述底板为长方体薄板，一侧上下贯穿设置螺纹孔，用于安装夹持器，中心对称分布若干半球型凹槽，所述水壶本体下表面对称设置与凹槽数量一致的若干半球型菱角，菱角与凹槽一一对应。水壶本体通过菱角活动固定在底板上，以保证水壶本体相对夹持器位置固定，方便用户使用。
[0011]进一步地，所述加热棒下端设置搅拌装置，所述搅拌装置包括连接轴和扇叶，扇叶为曲面，能够产生向上的螺旋流动力，连接轴设置在加热棒下端，连接器设置电机，加热棒带动连接轴，连接轴带动扇叶旋转。加热棒包括内芯和外轴，外轴套设在内芯上，内芯与连接线电性连接，相对底板固定，用于发热，外轴与电机连接，相对底板旋转，用于驱动搅拌装置转动。搅拌装置有利于水壶本体内的水均匀受热，因为单向阀设置在水壶本体靠底部，为了防止热量扩散不均导致水温存在差异，搅拌装置扇叶为曲面，形成向上的稳定螺旋流动力，以实现受热均匀。
[0012]进一步地，所述夹持器包括竖杆、夹持杆、固定旋钮和夹板，竖杆一端通过螺钉螺
母固定设置在底板上，另一端通过固定旋钮与夹持杆一端活动连接，夹持杆另一端设置夹板，通过固定旋钮固定夹板和加热棒的位置。夹板上下贯穿设置螺纹孔、若干容器孔和若干入口，入口设置在夹板侧面并与容器孔一对一接通。连接器下端设置螺母与螺纹孔配合使用，实验容器从入口进入夹板，于容器孔处固定。夹板为竖直阶梯圆柱体，上宽下窄，上端背向入口位置与夹持杆固定连接，下端呈圆饼形，与热水壶的开口相匹配。使用时，下端圆柱体进入热水壶开口，起到密封的作用，仅留安装容器用的容器孔和开孔，容器孔被容器填充。
[0013]一种稳定加热的线性升温水浴器的控制方法：当水壶本体内实际温度值T1大于控制器计算的预定温度值T0时，调控方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定加热的线性升温水浴器，包括箱体和加热棒（1），其特征在于：一种稳定加热的线性升温水浴器还包括底板（2）、连接器（3）、连接线（4）、显示器（5）和夹持器（6），所述箱体为热水壶，热水壶上端开有开口，加热棒（1）包括第一温度检测计、第一液位检测计，所述热水壶活动连接在底板（2）上，加热棒（1）一端穿过开口设置在热水壶内部，另一端探出热水壶并与连接器（3）一端连接，连接器（3）另一端设置连接线（4），连接线（4）与显示器（5）连接，所述夹持器（6）固定设置在底板（2）一侧并与热水壶的位置相对固定，所述显示器（5）内部设置控制器，加热棒（1）通过连接线（4）与控制器电性连接。2.根据权利要求1所述的一种稳定加热的线性升温水浴器，其特征在于：所述热水壶包括水壶本体（701）、壶体把手（702）、信号线、出水口（703）、存水区（704）、第二温度检测计、第二液位检测计、隔热层（705）、单向阀（706）和散热层（707），所述水壶本体（701）设置在底板（2）上，壶体把手（702）设置在水壶本体（701）侧边，信号线穿过壶体把手（702）上端与连接器（3）连接，所述存水区（704）设置在水壶本体（701）一侧，出水口（703）与水壶本体（701）接通并设置在存水区（704）上端，存水区（704）与水壶本体（701）之间设置隔热层（705），存水区（704）与水壶本体（701）不接触部分设置散热层（707），存水区（704）靠近水壶本体（701）一侧底部设置单向阀（706）与水壶本体（701）接通，第二温度检测计和第二液位检测计设置在存水区（704）内，所述第二温度检测计、第二液位检测计、单向阀（706）与信号线电性连接，第二温度检测计、第二液位检测计传送信号给控制器，单向阀（706）由控制器控制。3.根据权利要求2所述的一种稳定加热的线性升温水浴器，其特征在于：所述显示器（5）包括插头、接口、定时器、调温按钮、开关按钮和定时按钮，连接线（4）通过接口与显示器（5）连接，连接线（4）、定时器、调温按钮和定时按钮与控制器电性连接。4.根据权利要求2所述的一种稳定加热的线性升温水浴器，其特征在于：所述底板（2）为长方体薄板，一侧上下贯穿设置螺纹孔，中间对称设置若干凹槽，所述水壶本体（701）下表面对称设置与凹槽数量相同的若干菱角，菱角与凹槽一一对应。5.根据权利要求1所述的一种稳定加热的线性升温水浴器，其特征在于：所述加热棒（1）下端设置搅拌装置，所述搅拌装置包括连接轴和扇叶（101），扇叶（101）为曲面，连接轴设置在加热棒（1）下端，连接器（3）设置电机，连接轴包括内芯（102）和外轴（103），外轴（103）套设在内芯（102）上，内芯（102）与连接线（4）电性连接，相对底板（2）固定，用于发热，外轴（103）与电机连接，相对底板（2）旋转，用于驱动搅拌装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓春长，
申请(专利权)人：邓春长，
类型：发明
国别省市：