使水份分析仪在不同电压下控温的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种使水份分析仪在不同电压下控温的方法和装置，该水份分析仪包括受可控硅控制的加热灯管，该方法包括以下步骤：获取与该水份分析仪所工作的电网电压有关的信息；计算该加热灯管控温所需要的瞬时加热功率；将该瞬时加热功率限制在该加热灯管的额定功率范围之内；根据与该电网电压有关的信息计算产生所需瞬时功率所对应的相位角；以及根据该相位角触发该可控硅，利用该可控硅控制该加热灯管以进行控温。利用本发明专利技术，水份分析仪可只使用一种额定电压的加热灯管而工作在不同电网电压下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水份分析仪的灯管加热方法，特别是一种在各种不同电网下不 需要更换不同加热灯管而能直接进行控温的方法和装置。
技术介绍
世界各国的电网电压有很多种，一般集中在110V-120V和220V-240V两段。 而用在水份分析仪上的加热灯管(例如红外加热管，卤素加热管) 一般只能在 其中一段电压下能正常工作。为了使水份分析仪在世界各国的电网下都能使 用， 一般的做法是根据使用地区的电压配上此电压段的加热灯管。以上常规的方法存在的问题是首先，生产商需要采购两种电压的灯管， 采购成本高；其次，针对各国的电网电压做成不同的型号，导致型号多，备件、 物流成本高；再者，万一用户搞错使用地的电网电压，会产生损坏及安全性问 题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种使水份分析仪在不同电压下控温 的方法和装置。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种使水份分析仪 在不同电压下控温的方法，该水份分析仪包括受可控硅控制的加热灯管，该方 法包括以下步骤获取与该水份分析仪所工作的电网电压有关的信息；计算该 加热灯管控温所需要的瞬时加热功率；将该瞬时加热功率限制在该加热灯管的 额定功率范围之内；根据与该电网电压有关的信息计算产生该瞬时加热功率所 对应的相位角；以及根据该相位角触发该可控硅，利用该可控硅控制该加热灯 管以进行控温。在本专利技术的一实施例中，获取与该水份分析仪所工作的电网电压有关的信4息的步骤包括判断该电网电压所属的档次是110V档或是220V档。在本专利技术的一实施例中，获取与该水份分析仪所工作的电网电压有关的信息的步骤包括检测该电网电压的实际值。在本专利技术的一实施例中，根据与该电网电压有关的信息计算产生该瞬时加热功率所对应的相位角的步骤包括如果当前输入电压为IIOV档，则计算110V交流电压下产生该瞬时加热功率所对应的相位角；以及如果当前输入电压为220V档，则计算220V交流电压下产生该瞬时加热功率所对应的相位角。在本专利技术的一实施例中，根据与该电网电压有关的信息计算产生该瞬时加热功率所对应的相位角的步骤包括计算该电网电压的实际值下产生该瞬时加热功率所对应的相位角。在本专利技术的一实施例中，计算该加热灯管控温所需要的瞬时加热功率的算法包括模糊算法或比例积分微分算法。在本专利技术的一实施例中，该水份分析仪只使用一种加热灯管，该加热灯管的额定电压是110V或220V。在本专利技术的一实施例中，在每次加热灯管从冷态开始加热的初期，计算该加热灯管控温所需要的瞬时加热功率之后还包括将该瞬时加热功率限制在与加热灯管的启动时间有关的限制功率内。另外，本专利技术提出一种使水份分析仪在不同电压下控温的装置，该水份分析仪包括受可控硅控制的加热灯管，该装置包括电网电压检测电路，获取与该水份分析仪所工作的电网电压有关的信息；功率计算模块，计算该加热灯管控温所需要的瞬时加热功率，并将该瞬时加热功率限制在该加热灯管的额定功率范围之内；相位角计算模块，根据与该电网电压有关的信息计算产生所需瞬时功率所对应的相位角；以及可控硅触发电路，根据该相位角触发该可控硅，利用该可控硅控制该加热灯管以进行控温。在本专利技术的一实施例中，该电网电压检测电路是用以判断该电网电压所属的档次是110V档或是220V档的电路。在本专利技术的一实施例中，该电网电压检测电路是用以检测该电网电压的实际值的电路。在本专利技术的一实施例中，如果当前输入电压为IIOV档，则该相位角计算模块计算110V交流电压下产生该瞬时加热功率所对应的相位角；以及如果当前输入电压为220V档，则该相位角计算模块计算220V交流电压下产生该瞬时加热功率所对应的相位角。在本专利技术的一实施例中，该相位角计算模块计算该电网电压的实际值下产生该瞬时加热功率所对应的相位角。在本专利技术的一实施例中，该功率计算模块使用模糊算法或比例积分微分算法计算该加热灯管控温所需要的瞬时加热功率。该功率计算模块进一步将该瞬时加热功率限制在该加热灯管的额定功率范围之内。在本专利技术的一实施例中，该水份分析仪只使用一种加热灯管，该加热灯管的额定电压是IIOV或220V。在本专利技术的一实施例中，在每次加热灯管从冷态开始加热的初期，该功率计算模块进一步将该瞬时加热功率限制在与加热灯管的启动时间有关的限制功率内。综上所述，本专利技术根据硬件提供的信息判断电网的电压，算出控温所需输出的瞬时加热功率，且瞬时加热功率被限制在额定功率范围之内；计算当前电网电压下的相位角，由此来触发可控硅，因而使得安装有某额定电压(如110V或220V)的加热灯管的水份分析仪在不周电网电压下都能控温工作。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中图1是根据本专利技术一实施例的在不同电压下控温的方法流程图。图2是根据本专利技术另一实施例的在不同电压下控温的方法流程图。图3是根据本专利技术一实施例的判断当前电压档次的硬件电路图。图4是根据本专利技术一实施例的在不同电压下控温的装置结构图。图5是根据本专利技术又一实施例的在不同电压下控温的方法流程图。图6是根据本专利技术另一实施例的检测当前电压值的硬件电路图。图7是根据本专利技术又一实施例的在不同电压下控温的装置结构图。具体实施例方式如图l所示，这是根据本专利技术一实施例的在不同电压下控温的方法流程图。该方法包括如下步骤首先，步骤100判断当前的电压所属的档次，例如是110V档或者220V档。在以下的描述中，110V档意味着电压在110V-120V， 220V档意味着电压在220V-240V。该判断步骤的依据典型地来自于硬件提供的信息。在一个例子中，如图3所示，交流电网电压1输入降压变压器T1的初级端，在降压变压器T1的次级绕组可以隔离并产生低电压，经过二极管D1和电容C1后，会变成一比较平滑的直流电压，然后经过电阻Rl和R2的适当分压后输给芯片Ul, Ul是74HC14斯密特触发器输入的非门。当Ul的输入是高电位时判断当前的电网电压是220V档，否则是110V档。由此CPU 2获得当前的电压所属的档次。其次，步骤102会根据某些算法来计算控温所需输出的瞬时加热功率，且使它小于等于额定功率。这些算法例如是PID (比例积分微分)算法，模糊算法等。举例来说， 一个PID算法过程如下a. 根据水份分析仪的设定要求己知目标温度Ts;b. 通过温度传感器及A/D (模数转换器)，实时测量当前被控温度T;c. 求温度误差En=T-Ts (n是控制的步数)；d. 瞬时加热功率P= k* ，其中k是比例系数，Ti是积分时间，Td微分时间，dT是控制步长。此外，瞬时加热功率P还要受到额定功率Pm的功率限制如果P〉Pm，则使P=Pm。再者，在步骤104-106根据如下的公式(1)计算已知交流电压档下(如110V档或220V档)产生所需瞬时加热功率所对应的的相位角。解以下方程，即求出相位角^，满足以下方程。P = S*^*〖Vx Q)其中P是所需瞬时加热功率，Vin是电网电压如110V或220V， R是加热灯管的等效电阻。以上方程是一个复杂方程，但可以得到一个足够精确的近似公式，例如用数值法求出一组Y与^的对应数组，再考虑到^〈24度或0〉162度时函数的奇异性，可将公式回归成多项式0 = 184. 36*Y4 - 638本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使水份分析仪在不同电压下控温的方法，该水份分析仪包括受可控硅控制的加热灯管，该方法包括：　获取与该水份分析仪所工作的电网电压有关的信息；　计算该加热灯管控温所需要的瞬时加热功率；　将该瞬时加热功率限制在该加热灯管的额定功率范围之内 ；　根据与该电网电压有关的信息计算产生该瞬时加热功率所对应的相位角；以及　根据该相位角触发该可控硅，利用该可控硅控制该加热灯管以进行控温。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王长林，张松燕，曹煜平，叶宝军，
申请(专利权)人：奥豪斯仪器上海有限公司，梅特勒托利多仪器上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]