本實用新型涉及化學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置。
背景技術(shù):
在化學(xué)的實驗中有些溶液為了達到某些特殊的實驗條件,需要對一些溶液進行提前加熱,以達到最佳的實驗效果;隨著科研研究及其教學(xué)任務(wù)對于溶液加熱溫度的控制要求越來越高,也對化學(xué)實驗溶液加熱儀器的提出了更高的要求。
傳統(tǒng)的化學(xué)實驗中的溶液加熱比較簡陋,已經(jīng)很難滿足當(dāng)前的實驗需求,例如最常見的水浴加熱,不僅需要的儀器較多,酒精燈加熱的溫度不宜控制,而且溫度計需要實時的觀測當(dāng)?shù)竭_需要溫度時,再進行實驗,但在轉(zhuǎn)移溶液的過程中,其溫度可能已經(jīng)下降,使得實驗的結(jié)果很難到達理想的結(jié)果,不能達到精確的控制加熱溫度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置,具備體積小、便于攜帶、使用方便以及具有溫度可控的優(yōu)點,解決了現(xiàn)有技術(shù)中溶液加熱裝置的使用和攜帶不方便以及溫度不可控的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置,包括溶液加熱管、水加熱管和溫度控制器,所述溶液加熱管的左上側(cè)設(shè)有溶液輸入口,溶液輸入口的上方安裝有輸入口閥門,溶液加熱管右下側(cè)設(shè)有溶液輸出口,溶液輸出口的下方安裝有輸出口閥門,溶液輸出口的一側(cè)安裝有溫度傳感器,溫度傳感器經(jīng)信號線與溫度控制器電性連接,溶液加熱 管的內(nèi)部設(shè)有出水管,出水管的一端連接到水加熱管,出水管的另一端設(shè)有出水口,出水口的一側(cè)安裝有出水口閥門;所述水加熱管的一端設(shè)有進水口,進水口的上方安裝有進水口閥門,水加熱管的內(nèi)部設(shè)有加熱器,加熱器的一端與溫度控制器經(jīng)加熱導(dǎo)線電性連接;所述溫度控制器的下側(cè)留有固定孔,固定孔與固定環(huán)接觸經(jīng)螺絲緊固,溫度控制器的前表面設(shè)有液晶顯示器,液晶顯示器的右上角安裝有電源指示燈,液晶顯示器的一側(cè)設(shè)有電源按鈕,電源按鈕的上方設(shè)有上調(diào)按鈕,電源按鈕的下方設(shè)有下調(diào)按鈕,下調(diào)按鈕的一側(cè)安裝有揚聲器,溫度控制器的內(nèi)部安裝有PCB板,PCB板的上焊接有微控制器,溫度控制器的后側(cè)設(shè)有電源線。
優(yōu)選的,所述溫度傳感器采用LM50微型溫度傳感器。
優(yōu)選的,所述出水管為螺旋結(jié)構(gòu)并由玻璃制成。
優(yōu)選的,所述加熱器為螺旋結(jié)構(gòu)并由銅管制成。
優(yōu)選的,所述電源指示燈采用可變色LED燈。
優(yōu)選的,所述微控制器采用51單片。
優(yōu)選的,所述溫度傳感器、電源按鈕、上調(diào)按鈕和下調(diào)按鈕均與微控制器的輸入端電性連接,加熱器、液晶顯示器和電源指示燈均與微控制器的輸出端電性連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果如下:
1、本實用新型的溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置,通過設(shè)置溶液加熱管、水加熱管、溫度控制器和溫度傳感器,使得該溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置在為溶液加熱的過程中實時的能夠觀測和調(diào)節(jié)加熱的溫度,另外,該溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置體積小,重量輕不僅達到了使用和攜帶方便的效果,同時還具有人機交互功能。
2、本實用新型的溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置,通過設(shè)置的溶液加熱管、水加熱管、溫度控制器、溫度傳感器和微控制器,在實驗開始前要將所有的閥門關(guān)閉,防止溶液的漏出,將電源線插入插座上,打開輸入口閥門通過溶液輸入口向溶液加熱管加入所要加熱的溶液,然后打開進水口閥門向水加熱管加滿水,此時打開電源按鈕,調(diào)節(jié)上調(diào)按鈕和下調(diào)按鈕使加熱器在所需的溫度下開始工作,溫度傳感器將會把溶液加熱管的溫度信號上傳到微控制器,當(dāng)加熱溫度達到所需溫度時微控制器就會控制揚聲器就會發(fā)出提醒信號,并停止加熱器工作,打開輸出口閥門通過溶液輸出口將加熱后的溶液立即排出,以達到最佳的實驗需求,然后打開出水口閥門將溶液加熱管和水加熱管內(nèi)的水排出;設(shè)計合理,巧妙,不僅達到對化學(xué)溶液的加熱效果,而且通過設(shè)置溫度控制器精度的控制所需的加熱溫度,產(chǎn)生了良好的實驗和教學(xué)目的。
附圖說明
圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型整體電路模塊連接示意圖。
圖中:1溶液加熱管、11溶液輸入口、12輸入口閥門、13溶液輸出口、14輸出口閥門、15出水管、16出水口、17出水口閥門、2水加熱管、21進水口、22進水口閥門、23加熱器、231加熱導(dǎo)線、3溫度控制器、31固定孔、32固定環(huán)、33螺絲、34液晶顯示器、341電源指示燈、35電源按鈕、36上調(diào)按鈕、37下調(diào)按鈕、371揚聲器、38 PCB板、39微控制器、391電源線、4溫度傳感器、41經(jīng)信號線。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實 施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1-2,一種溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置,包括溶液加熱管1、水加熱管2和溫度控制器3,溶液加熱管1和水加熱管2均采用傳統(tǒng)的透明玻璃制成,一方面與其他化學(xué)容器在材質(zhì)沒有太大的差別,另一方面這樣有利于大規(guī)模的生產(chǎn),有利于降低產(chǎn)品的成本,提高產(chǎn)品的市場競爭力,溶液加熱管1的左上側(cè)設(shè)有溶液輸入口11,溶液輸入口11的上方安裝有輸入口閥門12,溶液加熱管1右下側(cè)設(shè)有溶液輸出口13,溶液輸出口13的下方安裝有輸出口閥門14,溶液輸出口13的一側(cè)安裝有溫度傳感器4,溫度傳感器4采用LM50微型溫度傳感器,LM50采用美國國家半導(dǎo)體的TinyPak3引腳,SOT23表面粘合封裝,體積較目前大多數(shù)的熱敏電阻器更為精巧;TinyPak3封裝的好處,就是設(shè)計人員能夠采用公認的封裝,設(shè)計整體系統(tǒng)時更為方便,在要求盡量縮減空間的設(shè)計上,更見效益;此外,LM50采用的SOT23封裝,熱容量極低,較其他同類產(chǎn)品可更快地測到溫度變化;LM50體積小,溫度范圍極大,對于內(nèi)部電流必須補償極大溫度范圍的消費產(chǎn)品、汽車和工業(yè)應(yīng)用來說,是最適合不過,此外,LM50亦毋須采用跟熱敏電阻器有關(guān)的線化程序、校準程序及參考糾正對照表,操作更為簡便;溫度傳感器4經(jīng)信號線41與溫度控制器3電性連接,溶液加熱管1的內(nèi)部設(shè)有出水管15,出水管15為螺旋結(jié)構(gòu)并由玻璃制成,螺旋結(jié)構(gòu)能夠增加出水管15的表面積,當(dāng)水被加熱時能夠快速的將熱量傳遞給溶液,減少所需的加熱時間,玻璃材質(zhì)與溶液加熱管1和水加熱管2相同,有利于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率;出水管15的一端連接到水加熱管2,出水管15的另一端設(shè)有出水口16,出水口16的一側(cè)安裝有出水口閥門17,水加熱管2的一端設(shè)有進 水口21,進水口21的上方安裝有進水口閥門22,水加熱管2的內(nèi)部設(shè)有加熱器23。
加熱器23為螺旋結(jié)構(gòu)并由銅管制成,螺旋結(jié)構(gòu)使得銅管的體積減少,但與水接觸的有效面積得到提升,使得水溫能夠快速的提升,銅管不僅耐腐蝕,能夠長時間的使用,而且銅管的導(dǎo)熱性能優(yōu)良,能夠使得溫度快速提升加熱的時間得到縮減;加熱器23的一端與溫度控制器3經(jīng)加熱導(dǎo)線231電性連接,溫度控制器3的下側(cè)留有固定孔31,固定孔31與固定環(huán)32接觸經(jīng)螺絲33緊固,溫度控制器3的前表面設(shè)有液晶顯示器34,液晶顯示器34的右上角安裝有電源指示燈341,電源指示燈341采用可變色LED燈,LED燈作為新一代的照明與指示燈,發(fā)光效率高,能量損失小,價格也相對低廉,當(dāng)溫度控制器3一切正常時可變色LED燈變?yōu)榫G色,當(dāng)異常時可變色LED燈變?yōu)榧t色,這與紅綠燈的顏色變化一致,有利于人們區(qū)分;液晶顯示器34的一側(cè)設(shè)有電源按鈕35,電源按鈕35的上方設(shè)有上調(diào)按鈕36,電源按鈕35的下方設(shè)有下調(diào)按鈕37,下調(diào)按鈕37的一側(cè)安裝有揚聲器371,溫度控制器3的內(nèi)部安裝有PCB板38,PCB板38的上焊接有微控制器39。
微控制器39采用51單片,51單片是一個低功耗,高性能CMOS 8位單片機,片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造,兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元,51單片在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,其功能強大,芯片價格便宜,適合對大批量的計量儀器進行規(guī)?;a(chǎn),其單片售價不超過5元;溫度控制器3的后側(cè)設(shè)有電源線391,溫度傳感器4、電源按鈕35、上調(diào)按鈕36和下調(diào)按鈕37均與微控制器39的輸入端電性連接,加熱 器23、液晶顯示器34和電源指示燈341均與微控制器39的輸出端電性連接,溫度傳感器4將溶液加熱管1的溫度上傳到微控制器39,微控制器39根據(jù)上調(diào)按鈕36和下調(diào)按鈕37設(shè)定的溫度,控制輸出的電流的大小,從而達到對于加熱器23的實時控制,當(dāng)溫度達到設(shè)定值時,微控制器39將自動斷開向加熱器23供電并發(fā)出提示聲,以達到對溫度精確的調(diào)節(jié)與控制。
綜上所述:該溫度可控化學(xué)實驗溶液加熱裝置,通過設(shè)置的溶液加熱管1、水加熱管2、溫度控制器3、溫度傳感器4和微控制器39,在實驗開始前要將所有的閥門關(guān)閉,防止溶液的漏出,將電源線391插入插座上,打開輸入口閥門12通過溶液輸入口11向溶液加熱管1加入所要加熱的溶液,然后打開進水口閥門22向水加熱管2加滿水,此時打開電源按鈕35,調(diào)節(jié)上調(diào)按鈕36和下調(diào)按鈕37使加熱器23在所需的溫度下開始工作,溫度傳感器4將會把溶液加熱管1的溫度信號上傳到微控制器39,當(dāng)加熱溫度達到所需溫度時微控制器39就會控制揚聲器371就會發(fā)出提醒信號,并停止加熱器23工作,打開輸出口閥門14通過溶液輸出口13將加熱后的溶液立即排出,以達到最佳的實驗需求,然后打開出水口閥門17將溶液加熱管1和水加熱管2內(nèi)的水排出;設(shè)計合理,巧妙,不僅達到對化學(xué)溶液的加熱效果,而且通過設(shè)置溫度控制器3精度的控制所需的加熱溫度,產(chǎn)生了良好的實驗和教學(xué)目的。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。