本發(fā)明涉及一種溫度控制裝置，特別是涉及一種溫度自動控制裝置，應用于智能溫度控制設備技術領域。

背景技術：

鈦鎳基形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應和超彈性的材料，具有耐腐蝕、無毒性、力學及抗疲勞性能優(yōu)良等特點。所謂雙程形狀記憶效應是指如果形狀記憶合金在低溫馬氏體狀態(tài)下發(fā)生一定程度的塑性變形，當溫度升高到奧氏體溫度以上，其顯微組織會發(fā)生奧氏體轉變，合金也隨之回復到原狀。當溫度降低到馬氏體轉變溫度以下，合金顯微組織發(fā)生馬氏體相變，合金形狀轉變成為變形時的形狀。利用形狀記憶合金這種特性制成的彈簧能夠在溫度高于奧氏體溫度的時候縮短，溫度低于馬氏體溫度的時候伸長，且在伸長收縮過程中能夠產生較大的回復力。鈦鎳基形狀記憶合金應用于多種傳感器和執(zhí)行器的控制，但尚未見關于應用溫度控制設備的報道。

目前用于魚缸加熱的加熱棒主要由溫度計觀測溫度，手動調節(jié)功率，這樣不僅由于對溫度的控制不夠準確，導致對魚類的養(yǎng)殖不利，而且浪費了大量的時間和能源。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種恒溫魚缸的自控溫加熱裝置，能夠有效節(jié)約加熱所需的電能，且在完全脫離人工操作的條件下，將魚缸水溫控制在魚類最適宜生存的溫度區(qū)間內，溫控穩(wěn)定性高，智能化程度高。

為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術方案：

一種恒溫魚缸的自控溫加熱裝置，主要包括電加熱體、魚缸水溫傳感器、溫控器和電源，魚缸水溫傳感器能感受魚缸中的水的溫度變化，溫控器能控制電加熱體，電源通過溫控器向電加熱體供電，使電加熱體能對魚缸中的水進行加熱，魚缸水溫傳感器由tini基形狀記憶合金彈簧和支架組成，支架固定支撐tini基形狀記憶合金彈簧的固定端，tini基形狀記憶合金彈簧在感受到魚缸中的水的溫度發(fā)生變化時，能在設定的彈簧行程范圍內自動執(zhí)行伸長或縮短tini基形狀記憶合金彈簧，從而使tini基形狀記憶合金彈簧的自由端沿著tini基形狀記憶合金彈簧長度變化方向發(fā)生設定長度范圍的直線位移；溫控器采用電源溫控開關，電加熱體通過導線與電源溫控開關連接，通過tini基形狀記憶合金彈簧的自由端的位移變化，驅動導體模塊發(fā)生位移變化；當導體模塊到達導線的兩個接線端之間位置時，能使導線的兩個接線端電流導通，使電加熱體、一段導線、電源溫控開關、另一段導線和電源依次連通形成導電回路，進而使電加熱體能對魚缸中的水進行加熱；當導體模塊從導線的兩個接線端之間離開時，能使導線的兩個接線端斷開，停止電源向電加熱體供電，實現(xiàn)電源溫控開關自動執(zhí)行開關動作。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，電源溫控開關主要由絕緣外殼和設置于絕緣外殼內的兩個接線端、導體模塊和絕緣片組成，兩個接線端由瓣狀的第一導電片和第二導電片組成，其中第一導電片通過一段導線與電加熱體電連接，其中第二導電片通過另一段導線與電源電連接，導體模塊能在驅動力作用下在絕緣外殼內部的滑道內進行直線移動，導體模塊的受力端通過絕緣片和tini基形狀記憶合金彈簧的自由端連接形成傳力機構，使導體模塊、絕緣片和tini基形狀記憶合金彈簧的自由端能同步移動，第一導電片和第二導電片固定安裝在絕緣外殼內部的滑道內壁上或者靠近滑道端部的空腔內，形成一組觸點組件。

作為進一步優(yōu)選的技術方案，導體模塊為短棒狀導體，能沿著絕緣外殼內的管狀滑道內進行移動，第一導電片和第二導電片固定鑲嵌于絕緣外殼內的管狀滑道的內壁表面上，第一導電片和第二導電片的表面與絕緣外殼內的管狀滑道的內壁表面平齊。優(yōu)選上述支架和絕緣外殼固定連接在一起。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，支架為短腳部分和長臂部分一體連接組成的“l(fā)形”結構件，將tini基形狀記憶合金彈簧安裝在“l(fā)形”結構內，使支架的短腳部分作為tini基形狀記憶合金彈簧固定端的支撐部，使支架的長臂部分與tini基形狀記憶合金彈簧的伸張方向一致的方向進行設置。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，將魚缸水溫傳感器設置于魚缸的水中，使tini基形狀記憶合金彈簧置于魚缸水面以下，tini基形狀記憶合金彈簧浸入魚缸的水中進行直接接觸感受魚缸中的水的溫度變化。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，絕緣片的尺寸大于tini基形狀記憶合金彈簧的外徑尺寸，絕緣片的尺寸也大于導體模塊的外徑尺寸，在絕緣外殼內還設有大于導體模塊進行滑動的滑道內徑的另一段具有設定長度的筒形管腔，使絕緣片在筒形管腔內進行移動，筒形管腔形成絕緣片的移動限位裝置，當絕緣片分別移動到達筒形管腔的兩個不同端部時，使導體模塊分別移動到與兩個接線端接觸連接或分離斷開的位置，形成開關控制裝置。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，設置tini基形狀記憶合金彈簧的馬氏體開始轉變溫度ms為26±1℃，馬氏體終止轉變溫度mf為27±1℃，奧氏體開始轉變溫度as為29±1℃，奧氏體終止轉變溫度af為31±1℃，并使tini基形狀記憶合金彈簧經過30-50次熱機械循環(huán)訓練，實現(xiàn)對魚缸水溫為25-32℃的溫度范圍的自動控制。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，絕緣片為接觸式墊片，并將tini基形狀記憶合金彈簧豎直設置。

上述電源優(yōu)選采用220v的交流電源。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優(yōu)點：

1.本發(fā)明裝置能夠通過感應水溫變化自動控制魚缸的加熱器，對溫度反應靈敏，能夠保證魚缸水溫時刻保持在最適宜魚類生存的25-32℃，對魚類生存更為有利；

2.本發(fā)明裝置無需手動操作，操作簡便，能夠有效節(jié)約電能；

3.本發(fā)明采用tini基形狀記憶合金具有優(yōu)良的生物相容性、良好的形狀記憶性能及力學性能，對溫度反應靈敏，能夠反復伸縮幾十萬次，裝置使用壽命長；

4.本發(fā)明采用的tini基形狀記憶合金還具有良好的耐蝕性，不會造成金屬離子的滲入，適合長時間置于水中；

5.本發(fā)明裝置結構簡單，所占空間較小，工作穩(wěn)定，且易于維護。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一恒溫魚缸的自控溫加熱裝置結構示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例一的自控溫加熱裝置在加熱電路斷開狀態(tài)下的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例一的自控溫加熱裝置在加熱電路導通狀態(tài)下的結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳述如下：

實施例一：

在本實施例中，參見圖1～3，一種恒溫魚缸的自控溫加熱裝置，主要包括電加熱體1、魚缸水溫傳感器、溫控器和電源10，魚缸水溫傳感器能感受魚缸中的水的溫度變化，溫控器能控制電加熱體1，電源10通過溫控器向電加熱體1供電，使電加熱體1能對魚缸中的水進行加熱；魚缸水溫傳感器由tini基形狀記憶合金彈簧8和支架9組成，支架9固定支撐tini基形狀記憶合金彈簧8的固定端，tini基形狀記憶合金彈簧8在感受到魚缸中的水的溫度發(fā)生變化時，能在設定的彈簧行程范圍內自動執(zhí)行伸長或縮短tini基形狀記憶合金彈簧8，從而使tini基形狀記憶合金彈簧8的自由端沿著tini基形狀記憶合金彈簧8長度變化方向發(fā)生設定長度范圍的直線位移；溫控器采用電源溫控開關，電加熱體1通過導線2與電源溫控開關連接，通過tini基形狀記憶合金彈簧8的自由端的位移變化，驅動導體模塊5發(fā)生位移變化；當導體模塊5到達導線2的兩個接線端之間位置時，能使導線2的兩個接線端電流導通，使電加熱體1、一段導線2、電源溫控開關、另一段導線2和電源10依次連通形成導電回路，進而使電加熱體1能對魚缸中的水進行加熱；當導體模塊5從導線2的兩個接線端之間離開時，能使導線2的兩個接線端斷開，停止電源10向電加熱體1供電，實現(xiàn)電源溫控開關自動執(zhí)行開關動作。

在本實施例中，參見圖1～3，電源溫控開關主要由絕緣外殼6和設置于絕緣外殼6內的兩個接線端、導體模塊5和絕緣片7組成，兩個接線端由瓣狀的第一導電片3和第二導電片4組成，其中第一導電片3通過一段導線2與電加熱體1電連接，其中第二導電片4通過另一段導線2與電源10電連接，導體模塊5能在驅動力作用下在絕緣外殼6內部的滑道內進行直線移動，導體模塊5的受力端通過絕緣片7和tini基形狀記憶合金彈簧8的自由端連接形成傳力機構，使導體模塊5、絕緣片7和tini基形狀記憶合金彈簧8的自由端能同步移動，第一導電片3和第二導電片4固定安裝在絕緣外殼6內部的滑道內壁上，形成一組觸點組件。導體模塊5為短棒狀導體，能沿著絕緣外殼6內的管狀滑道內進行移動，第一導電片3和第二導電片4固定鑲嵌于絕緣外殼6內的管狀滑道的內壁表面上，第一導電片3和第二導電片4的表面與絕緣外殼6內的管狀滑道的內壁表面平齊。支架9和絕緣外殼6固定連接在一起。

在本實施例中，參見圖1～3，支架9為短腳部分和長臂部分一體連接組成的“l(fā)形”結構件，將tini基形狀記憶合金彈簧8安裝在“l(fā)形”結構內，使支架9的短腳部分作為tini基形狀記憶合金彈簧8固定端的支撐部，使支架9的長臂部分與tini基形狀記憶合金彈簧8的伸張方向一致的方向進行設置。

在本實施例中，參見圖1～3，將魚缸水溫傳感器設置于魚缸的水中，使tini基形狀記憶合金彈簧8置于魚缸水面以下，tini基形狀記憶合金彈簧8浸入魚缸的水中進行直接接觸感受魚缸中的水的溫度變化。

在本實施例中，參見圖1～3，絕緣片7的尺寸大于tini基形狀記憶合金彈簧8的外徑尺寸，絕緣片7的尺寸也大于導體模塊5的外徑尺寸，在絕緣外殼6內還設有大于導體模塊5進行滑動的滑道內徑的另一段具有設定長度的筒形管腔，使絕緣片7在筒形管腔內進行移動，筒形管腔形成絕緣片7的移動限位裝置，當絕緣片7分別移動到達筒形管腔的兩個不同端部時，使導體模塊5分別移動到與兩個接線端接觸連接或分離斷開的位置，形成開關控制裝置。

在本實施例中，參見圖1～3，設置tini基形狀記憶合金彈簧8的馬氏體開始轉變溫度ms為26±1℃，馬氏體終止轉變溫度mf為27±1℃，奧氏體開始轉變溫度as為29±1℃，奧氏體終止轉變溫度af為31±1℃，并使tini基形狀記憶合金彈簧8經過30-50次熱機械循環(huán)訓練，實現(xiàn)對魚缸水溫為25-32℃的溫度范圍的自動控制。

在本實施例中，參見圖1～3，絕緣片7為接觸式墊片，并將tini基形狀記憶合金彈簧8豎直設置。電源10為220v的交流電源。

在本實施例中，參見圖1～3，電加熱體1采用電加熱棒，第一導電片3和第二導電片4皆采用瓣狀的導電銅片制成，將導電銅片相對設置鑲嵌于塑料外殼6的圓筒管道內，形成一組觸點組件，絕緣外殼6采用塑料制成，絕緣片7采用橡膠絕緣片，導體模塊5為短棒狀的導電銅棒，導電銅棒置于塑料外殼6的內部，導電銅棒下端通過橡膠絕緣片與tini基形狀記憶合金彈簧8固定在一起，將tini基形狀記憶合金彈簧8以及支架9伸入到水面以下。電加熱棒通過導線2與作為第一導電片3的一片導電銅片連通，作為第二導電片4的另一片導電銅片與外部220v電源10連通。將作為導體模塊5的導電銅棒置于圓筒管道內部，下端通過橡膠絕緣片與鈦鎳基形狀記憶合金彈簧8連接，鈦鎳基形狀記憶合金彈簧8以及支架9置于魚缸水面以下。

使用時，將本實施例裝置接通220v電源10，將鈦鎳基形狀記憶合金彈簧8置于水面以下。如圖2所示，當水溫高于30℃時，鈦鎳基形狀記憶合金彈簧8發(fā)生奧氏體相變，并隨之發(fā)生收縮，與之相連的導電銅棒隨之下降，直至橡膠絕緣片與筒形管腔下緣接觸，使電加熱棒和電源10斷開；如圖3所示，當水溫低于25℃時，鈦鎳基形狀記憶合金彈簧8的鈦鎳合金發(fā)生馬氏體相變，鈦鎳基形狀記憶合金彈簧8隨之伸長，導電銅棒也隨之升高，直至橡膠絕緣片接觸筒形管腔上緣，兩個導電銅片均與導電銅棒重新接觸，使電加熱棒和電源10連通，水溫隨之上升。由鈦鎳形狀記憶合金感應水溫并發(fā)生變形，牽引導電銅棒打開或閉合電加熱棒和電源10所在的加熱電路，充分利用了鈦鎳合金雙程形狀記憶效應這一特點，對魚缸水溫進行了準確的控制。本實施例利用鈦鎳基形狀記憶合金的雙程形狀記憶效應，對水溫進行較為準確的控制，能夠保證魚缸水溫保持在魚類生存最適宜溫度25-32℃之間，適合裝于養(yǎng)殖活魚的容器內。本實施例裝置能夠有效節(jié)約加熱所需的電能，且在完全脫離人工操作的條件下，將水溫控制在魚類最適宜生存溫度區(qū)間，穩(wěn)定性高。

實施例二：

本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于：

在本實施例中，第一導電片3和第二導電片4固定安裝在靠近滑道端部的空腔內，形成一組觸點組件，能夠實現(xiàn)開關功能。

上面結合附圖對本發(fā)明實施例進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施例，還可以根據本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據本發(fā)明技術方案的精神實質和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡化，均應為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明恒溫魚缸的自控溫加熱裝置的技術原理和發(fā)明構思，都屬于本發(fā)明的保護范圍。