一種智能恒溫水浴裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于化學生物醫(yī)藥加熱設備技術領域，具體涉及一種智能恒溫水浴裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代溫度控制設備大都是在傳統(tǒng)設備的基礎上，融合半導體技術、電子技術、檢測技術、控制技術和計算機技術等現(xiàn)代技術，通過各技術間相互滲透、有機結(jié)合，從而賦予設備新的功能和性能，使其實現(xiàn)智能化。溫控設備的智能化、高精度化、高性能化和輕量化是目前現(xiàn)代溫度控制設備的發(fā)展方向。
[0003]傳統(tǒng)的恒溫水浴結(jié)構(gòu)簡單、功能單一。中國專利文獻中，公開號CN204685126U、名稱是一種高效恒溫水浴鍋(參見該申請說明書【具體實施方式】部分)，公開了一種高效恒溫水浴鍋，包括水浴箱和操控箱，所述水浴箱頂部設有蓋板，所述水浴箱兩壁內(nèi)側(cè)設有保溫層、隔熱層和帶孔隔板，所述帶孔隔板下方設有防潮套，所述防潮套內(nèi)部設有溫度傳感器，所述水浴箱底部連接轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸頂部設有加熱器，所述轉(zhuǎn)軸下方連接固定板、電機和減速離合器，所述水浴箱底部設有溫度分析儀，所述操控箱設有顯示屏、開關和溫度調(diào)節(jié)儀。該現(xiàn)有技術可以通過轉(zhuǎn)軸帶動加熱器轉(zhuǎn)動提高加熱效率，但該現(xiàn)有技術沒有制冷功能，無法實現(xiàn)低溫的恒溫效果;此外，當實驗人員在實驗過程中距離恒溫水浴比較遠時，就需要經(jīng)常奔波于實驗室觀測數(shù)據(jù)，該現(xiàn)有技術無法實時查看恒溫水浴的溫度狀況，也不能對恒溫水浴進行實時調(diào)節(jié)和監(jiān)測。
[0004]因此，為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，研究一種便利、直觀、實時查看恒溫水浴的溫度狀況并能夠?qū)銣厮崟r進行遠距離監(jiān)測與調(diào)節(jié)的智能恒溫水浴裝置已經(jīng)成為一項重要任務。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型解決的技術問題是提供一種智能恒溫水浴裝置，目的是通過無線通信模塊實現(xiàn)PC機與恒溫水浴的實時通信，并通過PC機對恒溫水浴進行遠距離監(jiān)測和調(diào)節(jié)，方便實驗人員在PC機前操作恒溫水浴，免去了奔波于實驗室觀測數(shù)據(jù)的麻煩。
[0006]本實用新型的技術方案為:
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種智能恒溫水浴裝置，包括恒溫水浴箱和恒溫控制箱，所述恒溫水浴箱包括箱體、固定安裝在箱體前后兩側(cè)的加熱裝置、對稱安裝在箱體左右兩側(cè)的制冷裝置，所述恒溫水浴箱的箱體包括箱體外殼、箱蓋、內(nèi)膽、設置在箱體外殼與內(nèi)膽之間的保溫層，所述恒溫水浴箱的箱體上部設有進水口，箱體下部設有出水口，其特征在于:所述恒溫控制箱包括主控制器、與主控制器分別相連的檢測模塊、報警模塊、攪拌模塊、無線通信模塊、顯示模塊和電源模塊，所述檢測模塊包括安裝在恒溫水浴箱箱蓋上的超聲波液位傳感器和安裝在恒溫水浴箱箱體內(nèi)的溫度傳感器，報警模塊包括蜂鳴器和報警指示燈，攪拌模塊包括電機和設置在恒溫水浴箱箱體內(nèi)側(cè)底部的螺旋槳，所述無線通信模塊為2.4G無線通信模塊，所述顯示模塊采用觸摸屏，觸摸屏設置在恒溫控制箱的頂部，恒溫控制箱頂部還設有開關，所述恒溫水浴箱的進水口和出水口位置均設有電磁閥。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過溫度傳感器和超聲波液位傳感器實時采集恒溫水浴箱中的溫度和液位數(shù)據(jù)，經(jīng)主控制器處理后輸出控制信號對加熱裝置和制冷裝置進行控制，并通過觸摸屏實時顯示恒溫水浴箱內(nèi)的溫度和液位等各項參數(shù)信息以及加熱裝置和制冷裝置的運行狀態(tài)，在使用過程中，操作人員還可以通過觸摸屏觸摸畫面完成溫度和液位的參數(shù)設定，同時，該裝置還具有報警模塊，報警信息也可以在觸摸屏上進行顯示。此外，該裝置還可以通過無線通信模塊將檢測模塊中的超聲波液位傳感器和溫度傳感器采集數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)絇C機，操作人員便可以通過PC機接收數(shù)據(jù)信息并進行控制，從而將控制指令下發(fā)至主控制器，主控制器接收到PC機發(fā)送來的控制指令后輸出控制信號，從而控制加熱裝置和制冷裝置及時動作，最終完成整個溫控過程。本實用新型中的超聲波液位傳感器由脈沖信號激勵發(fā)出超聲波，通過傳聲介質(zhì)傳到被測物體，形成反射波;反射波再通過傳聲介質(zhì)返回到接收傳感器，傳感器把聲信號轉(zhuǎn)換成電信號；由系統(tǒng)計算出超聲波從發(fā)射到接收所傳播的時間，再根據(jù)超聲波在介質(zhì)中傳播的速度就可以確定超聲波液位傳感器到被測物體之間的距離。根據(jù)所用傳感器的工作方式，測距又可分為自發(fā)自收當傳感器和一發(fā)一收雙傳感器；由于單發(fā)單收的探頭檢測死區(qū)比較大，為避免這點采用雙探頭的設計，即采用兩個超聲波液位傳感器，一個用來接收，一個用來發(fā)射。超聲波液位傳感器可以探測恒溫水浴箱中的液位，并將液位信息傳輸?shù)街骺刂破?，當液位低于一定液位時，主控制器則啟動蜂鳴器以及報警指示燈進行報警，并控制進水口位置的電磁閥開啟，自動注水，到達一定高度后，主控制器控制電磁閥關閉，并關閉蜂鳴器和報警指示燈；當液位高于一定液位時，主控制器則啟動蜂鳴器以及報警指示燈進行報警，并控制出水口位置的電磁閥開啟，自動放水，到達一定高度后，主控制器控制電磁閥關閉，并關閉蜂鳴器和報警指示燈;如恒溫水浴箱沒有接外界水源，也可以通過蜂鳴器報警，提示實驗室人員及時加水。溫度傳感器采用PTlOO鉑熱電阻，PT100鉑熱電阻阻值隨溫度變化而變化，通過溫度傳感器采集恒溫水浴箱中水的溫度，主控制器可以根據(jù)測得恒溫水浴箱中水的溫度，并根據(jù)PID算法，調(diào)節(jié)加熱制冷裝置，使水溫保持恒定，并繪制水箱內(nèi)溫度變化曲線，通過觸摸屏顯示出來，供實驗人員直觀了解加熱時間以及溫度達到恒定后的時間。攪拌模塊通過電機帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動，從而使箱體內(nèi)的水循環(huán)流動，使水體溫度均勻一致，提高了實驗的精度。電源模塊為整個恒溫水浴裝置提供工作電源。本實用新型在現(xiàn)有技術基礎上增加無線通信模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)PC機對恒溫水浴的遠距離智能調(diào)節(jié)和實時監(jiān)測，方便實驗人員使用，操作簡便，成本低廉，運行穩(wěn)定，通過PC機登錄恒溫水浴控制系統(tǒng)可以方便的讀取液位，水溫變化曲線，加熱或制冷時間等參數(shù)，也可方便的更改設定的水浴溫度，控制電磁閥完成注水放水。本實用新型還能夠?qū)崿F(xiàn)自動注水放水，加熱時間提醒，液位溫度自動報警等功能，通過無線通信模塊與PC機實現(xiàn)通信，從而實時觀測恒溫水浴的液位，溫度，記錄加熱時間，溫度變化曲線，并能實現(xiàn)對恒溫水浴遠距離智能調(diào)節(jié)，方便實驗人員使用，免去了奔波于實驗室觀測數(shù)據(jù)的麻煩。
[0009]所述加熱裝置包括固定安裝在內(nèi)膽上的支架以及安裝在支架上的硅膠加熱片;硅膠加熱片是采用耐高溫、高導熱、絕緣性能佳、強度好的硅橡膠、耐高溫的纖維增強材料以及金屬發(fā)熱膜電路集合而成的軟性電加熱膜元件，由兩張玻璃纖維布及雙片壓硅膠合制而成的硅膠玻璃纖維布構(gòu)成；由于硅膠加熱片為薄片狀產(chǎn)品，它具有很好的柔軟性，可以與被加熱物體完全緊密接觸;與現(xiàn)有技術相比，加熱裝置采用占用空間極小的硅膠加熱片作為箱體內(nèi)空間加熱的元件，硅膠加熱片的升溫速率很高，能夠很好的保證整個箱體的溫度調(diào)節(jié)速率。
[0010]所述制冷裝置包括安裝在恒溫水浴箱箱體上的導冷塊、散熱片、散熱風扇以及設置在導冷塊和散熱片之間的半導體制冷片;散熱片和散熱風扇置于恒溫水浴箱箱體外部，導冷塊安裝時伸入恒溫水浴箱箱體內(nèi)部；與現(xiàn)有技術相比，半導體制冷片是一個熱傳遞的工具，當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對中有電流通過時，兩端之間就會產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移，熱量就會從一端轉(zhuǎn)移到另一端，從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端。采用半導體制冷片不需要使用制冷劑，無泄漏、無環(huán)境污染、潔凈衛(wèi)生，而且沒有機械傳動結(jié)構(gòu)的部件，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、無磨損、無噪聲、使用壽命長，器件可靠性高，方便維修；由于半導體制冷片制冷的時候一端溫度低，另一端溫度高，使用導冷塊傳遞箱體內(nèi)部的熱量，起到了更好的制冷目的，半導體制冷片另一端溫度高，需要將熱量排到恒溫水浴箱箱體夕卜，加散熱片有利于熱量導出，通過散熱風扇將熱量排出，散熱片和散熱風扇置于恒溫水浴箱箱體外部，確保熱端的熱量不能傳入箱體之中。
[0011]所述硅膠加熱片采用耐高溫膠帶捆綁安裝在內(nèi)膽的支架上，箱體前后兩側(cè)的每一側(cè)面的硅膠加熱片數(shù)量為3片且均勻分布。
[0012]所述保溫層采用聚乙烯泡沫保溫板;聚乙烯泡沫有其獨特的優(yōu)越性，復原率強，無吸水性，耐沖擊性，耐氣候性，耐化學藥品性，耐老化性是其他材料沒有的，聚乙烯泡沫保溫板是一種高性能的保溫材料。所述半導體制冷片采用表面導熱硅膠黏貼固定在導冷塊和散熱片之間。