具有双容器液位开关的循环液池制造技术

循环池(10)包括配置用于加热容器(22)中的流体(34)的加热器(18)。加热器(18)配置为通过可操作地耦合到加热器(18)的控制电路(39)，可操作地连接到电源(50)。第一和第二液位传感器(14)(16)可操作地耦合到控制电路(39)，并提供指示容器(22)中低流体状况的信号。控制电路(39)配置为接收来自液位传感器(14)(16)的信号，并且响应于接收到来自第一和第二液位传感器(14)(16)中任一个的指示低流体状况的信号，将加热器(18)与电源(50)断开。

【技术实现步骤摘要】
具有双容器液位开关的循环液池相关申请的交叉引用本申请要求于2011年10月28日提交的，题为CIRCULATINGLIQUIDBATHWITHDUALRESERVOIRLEVELSWITCH的美国临时申请NO.61/552,742的权益，其公开的内容以其整体通过引用的方式纳入本文。
本专利技术涉及循环液池，并且更具体地，涉及一种防止循环液池中液体温度过高状况的安全机构。
技术介绍
加热和/或冷却循环池用于实验室环境中，用以提供受控的温度流体，例如水。最终用户可以通过将其应用设备放在池容器中或者通过在池容器和外部应用设备之间循环容器流体来使用循环池。传统的循环池应用可以包括将烧杯或其它容器放在池容器中或者控制外部夹套式器皿的温度。循环池使经过位于池容器中的加热或冷却元件的流体移动，从而实现均匀的期望的流体温度。根据池的配置及其预期的应用，循环池操作的温度范围通常从-50℃到+300℃。为了防止过热和/或其它危险状况，循环池通常包括低液位检测装置，以便如果容器干涸则关闭系统加热器。循环池通常还包括高温限制开关，以防止循环池内的流体或者表面超过安全温度。因此低液位检测装置和高温限制开关提供了两种用于防止循环池过热的安全水平。高温限制开关通常包括温度感测球，该温度感测球附着到加热器线圈的顶部以监控加热器和流体的温度两者。随着球的温度上升，位于球内的流体膨胀。该膨胀的流体通常通过毛细管耦合到位于开关外壳内的膜片。当膨胀流体的温度超过设定点温度时，由膨胀流体施加的压力引起限制开关内的电触点断开。因此，如果球中的流体的温度超过设定点温度，导致的压力会使限制开关跳闸。因为容器加热器通过温度限制开关耦合到电源，所以当限制开关开路时，温度限制开关将关闭循环池内的加热元件。为了获得保险商实验室(UnderwritersLaboratory)的认证，循环池必须满足名为“ElectricalEquipmentForMeasurement，Control，andLaboratoryUse”的UL61010-1的要求，特别是其中的第9.4节名为“RequirementsforEquipmentContainingorUsingFlammableLiquids”的要求。该标准要求测试期间所测量的最高温度至少比循环池中所推荐的流体的燃点低25℃。测试可能会在一个安全设备但是不合适的时间进行，或者将该安全设备放在一个故障的状况中进行，来确定单个失灵是否会导致危险的过温度状况。为了创造在循环池操作期间会遭遇的可能的最高表面温度，测试在干燥容器内进行。干燥容器测试模拟了如果操作者忘记向容器添加流体或者流体已经从容器中排干则将会出现的情形。为了模拟该测试期间容器液位开关的失灵，容器液位开关在向上或者全开位置故障，以提供容器中具有流体的错误指示。在容器液位开关故障测试期间，用于监控系统温度的热电偶通常安装到高温限制球附近的加热器，并基于对循环池的视觉检查的可能预期会经受过高温度的其它位置。在容器为空的情况下打开循环池。随后监控所有的热电偶，用于获得从循环池启动直到高温限制开关开路之后且循环池已关闭这段时间所达到的最高温度。如果高温限制开关正常工作，所测得的温度将不会超过特定流体的最大允许温度。因为高温限制球具有热质量，感测球的温度会滞后于加热元件、流体、和/或循环池中的其它表面的温度。由于加热元件的温度与感测球的温度之间的差值，该滞后会导致加热元件温度越限。因此，为了保证表面和流体温度不会超过最大允许温度，可能有必要配置高温限制开关以在刚好在最大允许温度下的设定点温度处启动。由于高瓦数密度加热元件的快速加热，热滞后会导致显著减小的操作温度。例如，当使用硅油作为池流体时，设定点温度可能需要低于流体燃点60℃到80℃，以便满足UL61010-1对于紧凑型循环池的要求。该问题会由于这些紧凑型循环池中使用的高温限制球的减小的表面尺寸而进一步恶化。因此，需要提供一种用于监控循环池状况的改进系统及方法，以防止循环池过热。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面中，一种循环池，包括：加热器，配置为可操作地连接至电源；控制电路，可操作地耦合至所述加热器；第一液位传感器，可操作地耦合至所述控制电路，并被配置为监控低流体状况；以及第二液位传感器，与所述第一液位传感器串联耦合，所述第二液位传感器可操作地耦合至所述控制电路，并被配置为监控所述低流体状况；以及高温限制开关，可操作地耦合至所述控制电路，其中，所述控制电路还被配置为响应于所述控制电路接收到来自所述高温限制开关的、指示温度过高状况的信号，将所述加热器与所述电源断开；以及其中，所述控制电路还被配置为响应于所述控制电路接收到来自所述第一液位传感器和所述第二液位传感器中的任一个液位传感器的、指示所述低流体状况的信号，将所述加热器与所述电源断开在本专利技术的又一方面中，高温限制开关可以与第一和第二液位传感器串接耦合。在本专利技术的又一方面中，高温限制开关和第一液位开关可以通过第一连接器耦合到控制电路，并且第二液位开关可以通过第二连接器耦合到控制电路上。附图说明并入并组成该说明书的一部分的附图说明了本专利技术的实施例，并且与以上给出的本专利技术的总体描述以及以下给出的实施例的详细描述一起用于解释本专利技术的原理。图1为根据本专利技术的实施例的循环池的透视图；图2为根据本专利技术实施例的图1中所示的循环池的图解式截面正视图；图3为根据本专利技术实施例的图1中所示的循环池的图解式截面侧视图；图4A为根据本专利技术实施例的包括液位和温度控制电路的循环控制电路的示意图；图4B为根据本专利技术可替换实施例的包括液位和温度控制电路的循环控制电路的示意图。具体实施方式本专利技术的实施例通常与设计为满足小空间、高加热器功率、可变的泵性能、以及强劲的冷却系统的要求的循环池相关。为了在具有减小空间的循环池中提供高的加热器功率，加热元件可以为紧凑型并具有高瓦数密度。包括两个分离且独立的液位传感器的低液位检测电路能够使得循环池满足UL61010-1的测试要求而无须牺牲期望的空间以及循环池的加热器性能特点。第二液位开关提供冗余的液位监控能力，以使得在液位开关之一出故障的情况下，控制电路仍能够响应低液位状况，而将电源和加热器断开。因而本专利技术的实施例具有监控容器或者容器液位的两个分离且独立的液位开关。两个液位开关配置为在流体上升时闭合并且串联电耦合。液位开关可以配置为使得两个开关通过单个连接器耦合到控制电路。在可替换实施例中，每个液位开关可以通过分开的连接器耦合到控制电路。在另一实施例中，一个液位开关可以与高温限制开关串联连接，以使得液位开关和高温限制开关两者通过同一连接器耦合到控制电路上。两个液位开关也可以耦合到控制电路中的限制电路，以使得加热器电源的关断不再依赖于软件控制。以这种方式，当低液位故障状况发生时即使存在软件故障，循环池也可以关闭加热器。现在参照图1-图3，其中相同的附图标记表示相同的元件，示例性循环池包括耦合到第一液位传感器或开关14、第二液位传感器或开关16、以及加热器18的控制电路12。第一和第二流体传感器或开关14、16可以包括如图4A中所示的可操作地耦合到控制电路12的低液位检测电路19。加热器18可以包括热区或者线圈20、以及冷管段(cold本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环池，包括：加热器，配置为可操作地连接至电源；控制电路，可操作地耦合至所述加热器；第一液位传感器，可操作地耦合至所述控制电路；以及第二液位传感器，可操作地耦合至所述控制电路；其中，所述控制电路被配置为响应于所述控制电路接收到来自所述第一液位传感器和所述第二液位传感器中的至少一个液位传感器的、指示低流体状况的信号，将所述加热器与所述电源断开。

【技术特征摘要】
2011.10.28 US 61/552,7421.一种循环池，包括：加热器，配置为可操作地连接至电源；控制电路，可操作地耦合至所述加热器；第一液位传感器，可操作地耦合至所述控制电路，并被配置为监控低流体状况；第二液位传感器，与所述第一液位传感器串联耦合，所述第二液位传感器可操作地耦合至所述控制电路，并被配置为监控所述低流体状况；以及高温限制开关，可操作地耦合至所述控制电路，其中，所述控制电路还被配置为响应于所述控制电路接收到来自所述高温限制开关的、指示温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·恩诺斯，J·L·帕克，R·L·威利，
申请(专利权)人：奈斯莱博热电公司，
类型：发明
国别省市：