專利名稱：充電式石墨爐電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石墨爐電源，尤其涉及一種充電式石墨爐電源。
背景技術(shù)：
石墨爐在原子吸收分光光度計(jì)等儀器設(shè)備的核心部分，直接關(guān)系到儀器的等級(jí)指 標(biāo)。其中，升溫速率是石墨爐系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)，提高升溫速率也是石墨爐系統(tǒng)追求的 目標(biāo)。電源的穩(wěn)定性是能否實(shí)現(xiàn)提高升溫速率的關(guān)鍵，通常都會(huì)使用大功率電源為石墨爐 供電。傳統(tǒng)變壓器式電源由于材料品質(zhì)所限，供電能力很難再有提高，從而限制了石墨爐系 統(tǒng)升溫速率的提升；而且，傳統(tǒng)電源易受電網(wǎng)環(huán)境影響，也影響了石墨爐工作的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種保證石墨爐升溫速率的充電 式石墨爐電源。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種，包括充電電源、充電控制器、第一升溫控制器、主控制器、石墨爐溫度傳感器、充電電源 電壓傳感器、外接電源電壓傳感器；所述充電控制器的輸出端與所述充電電源連接，用于接入外接電源給所述充電電 源充電，所述第一升溫控制器的輸入端與所述充電電源連接，用于接入所述充電電源給石 墨爐供電，所述石墨爐溫度傳感器用于檢測(cè)石墨爐的溫度并反饋給所述主控制器，所述充電電源電壓傳感器用于檢測(cè)所述充電電源的電壓并反饋給所述主控制器，
所述外接電源電壓傳感器用于檢測(cè)外接電源的電壓并反饋給所述主控制器，所述主控制器用于根據(jù)所述石墨爐溫度傳感器反饋的石墨爐的溫度、充電電源電 壓傳感器反饋的所述充電電源的電壓、外接電源電壓傳感器反饋的外接電源的電壓控制所 述充電控制器和所述第一升溫控制器。作為優(yōu)選，還包括由所述主控制器控制的第二升溫控制器，所述第二升溫控制器 的輸入端與所述外接電源連接，用于接入所述外接電源給石墨爐供電。作為優(yōu)選，所述第一升溫控制器和所述第二升溫控制器均為IGBT模塊。作為優(yōu)選，所述充電電源為大容量電容電池組。作為優(yōu)選，所述主控制器為PLC。作為優(yōu)選，所述控制器根據(jù)預(yù)設(shè)溫度和所述石墨爐溫度傳感器檢測(cè)的溫度對(duì)所述 第一升溫控制器和所述第二升溫控制器進(jìn)行PID控制。本發(fā)明的有益效果是，既可以使用充電電源單獨(dú)對(duì)石墨爐供電，也可以使用外接 電源和充電電源同時(shí)對(duì)石墨爐供電，保證了供電穩(wěn)定性，從而保證了石墨爐升溫速率。而且，主控制器對(duì)IGBT模塊進(jìn)行PID控制，構(gòu)成了閉環(huán)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步保證了石墨爐升溫過 程的穩(wěn)定。


圖1是本發(fā)明的充電式石墨爐電源的實(shí)施例一的原理圖；圖2是本發(fā)明的充電式石墨爐電源的實(shí)施例二的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。如圖1所示的本發(fā)明的充電式石墨爐電源的實(shí)施例一的原理圖，充電式石墨爐包括充電電源1、充電控制器2、第一升溫控制器31、主控制器4、石墨爐溫度傳感器51、充電 電源電壓傳感器11、外接電源電壓傳感器61 ；充電控制器2的輸出端與充電電源1的輸入端連接，用于接入外接電源6給充電 電源1充電，第一升溫控制器31的輸入端與充電電源1連接，用于接入充電電源1給石墨爐5 供電，石墨爐溫度傳感器51用于檢測(cè)石墨爐5的溫度并反饋給主控制器4，充電電源電壓傳感器11用于檢測(cè)充電電源1的電壓并反饋給主控制器4，外接電源電壓傳感器61用于檢測(cè)外接電源6的電壓并反饋給主控制器4，主控制器4用于根據(jù)所述石墨爐溫度傳感器51反饋的石墨爐5的溫度、充電電源 電壓傳感器11反饋的充電電源1的電壓、外接電源電壓傳感器61反饋的外接電源6的電 壓控制充電控制器2和第一升溫控制器31。其中，充電電源1可以是大容量電容電池組。主控制器4可以是PLC，主控制器根 據(jù)預(yù)設(shè)溫度和石墨爐溫度傳感器51檢測(cè)的溫度對(duì)第一升溫控制器31進(jìn)行PID控制，同時(shí) 還能設(shè)定環(huán)境參數(shù)的影響作為輸入。外接電源6通常是大功率電源。下面詳細(xì)介紹本實(shí)施例的充電式石墨爐電源的工作過程。在石墨爐5升溫過程之前，控制器4先使充電控制器2導(dǎo)通，外接電源6為充電電 源1充電，直到充電電源電壓傳感器11檢測(cè)到電壓達(dá)到預(yù)定值。在石墨爐5升溫過程中，主控制器4對(duì)第一升溫控制器31進(jìn)行PID控制，第一升 溫控制器31可單獨(dú)接入充電電源1對(duì)石墨爐5供電，此時(shí)充電控制器2斷開；也可以同時(shí) 接入外接電源6和充電電源1同時(shí)對(duì)石墨爐5供電，此時(shí)充電控制器2導(dǎo)通，通過外接電源 6和充電電源1的配合使用保證石墨爐5的升溫速率。第一升溫控制器31通常選用IGBT 模塊，IGBT模塊是一種基于絕緣柵極型功率管的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式電力電子器件，具 有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、通態(tài)電壓低、阻斷電壓高、承受電流大等特點(diǎn)，具有導(dǎo)通、關(guān)斷、 反向阻斷、正向阻斷、閂鎖等狀態(tài)。PID控制即比例(P)、積分(I)、微分⑶控制，根據(jù)設(shè)定 溫度(預(yù)設(shè)溫度)和石墨爐溫度傳感器51檢測(cè)的溫度進(jìn)行比較，如存在誤差，自動(dòng)進(jìn)行調(diào) 整，構(gòu)成一個(gè)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。這種控制方式對(duì)于升溫控制來說尤其適合。如此一來，石墨爐5加溫過程不再受外接電源6功率不足的影響，供電穩(wěn)定，保證 了石墨爐升溫速率。進(jìn)而提高了包括石墨爐5的儀器設(shè)備的性能指標(biāo)。
在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步改善加溫過程，如圖2所示的本發(fā)明的充電式 石墨爐電源的實(shí)施例二的原理圖，還包括第二升溫控制器32，第二升溫控制器32仍由主控 制器4控制，第二升溫控制器32的輸入端與外接電源6連接，用于接入外接電源6給石墨 爐5供電。如此一來，就多了一條供電途徑，可以更加方便地控制升溫過程。在預(yù)熱階段，可以選擇控制第二升溫控制器32的通斷，對(duì)石墨爐5進(jìn)行預(yù)熱，然后控制第一升溫控制器31 的通斷對(duì)石墨爐5進(jìn)行加熱，達(dá)到原子化所需溫度。當(dāng)然，控制過程都需要石墨爐溫度傳感器51反饋溫度，以便更好地調(diào)整控制升溫 過程。同樣，第二升溫控制器也通常選用IGBT模塊，也由主控制器4進(jìn)行PID控制。以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍 由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各 種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種充電式石墨爐電源，其特征在于，包括充電電源、充電控制器、第一升溫控制器、主控制器、石墨爐溫度傳感器、充電電源電壓傳感器、外接電源電壓傳感器；所述充電控制器的輸出端與所述充電電源連接，用于接入外接電源給所述充電電源充電，所述第一升溫控制器的輸入端與所述充電電源連接，用于接入所述充電電源給石墨爐供電，所述石墨爐溫度傳感器用于檢測(cè)石墨爐的溫度并反饋給所述主控制器，所述充電電源電壓傳感器用于檢測(cè)所述充電電源的電壓并反饋給所述主控制器，所述外接電源電壓傳感器用于檢測(cè)外接電源的電壓并反饋給所述主控制器，所述主控制器用于根據(jù)所述石墨爐溫度傳感器反饋的石墨爐的溫度、充電電源電壓傳感器反饋的所述充電電源的電壓、外接電源電壓傳感器反饋的外接電源的電壓控制所述充電控制器和所述第一升溫控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電式石墨爐電源，其特征在于，還包括由所述主控制器控 制的第二升溫控制器，所述第二升溫控制器的輸入端與所述外接電源連接，用于接入所述 外接電源給石墨爐供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電式石墨爐電源，其特征在于，所述第一升溫控制器和所 述第二升溫控制器均為IGBT模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的充電式石墨爐電源，其特征在于，所述充電電源為大 容量電容電池組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的充電式石墨爐電源，其特征在于，所述主控制器為PLC。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的充電式石墨爐電源，其特征在于，所述控制器根據(jù)預(yù) 設(shè)溫度和所述石墨爐溫度傳感器檢測(cè)的溫度對(duì)所述第一升溫控制器和所述第二升溫控制 器進(jìn)行PID控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種充電式石墨爐電源，包括充電電源、充電控制器、第一升溫控制器、主控制器、石墨爐溫度傳感器、充電電源電壓傳感器、外接電源電壓傳感器；所述充電控制器用于接入外接電源給所述充電電源充電，所述第一升溫控制器用于接入所述充電電源給石墨爐供電，所述石墨爐溫度傳感器用于檢測(cè)石墨爐的溫度，所述充電電源電壓傳感器用于檢測(cè)所述充電電源的電壓，所述外接電源電壓傳感器用于檢測(cè)外接電源的電壓，所述主控制器用于控制所述充電控制器和所述第一升溫控制器。使用本發(fā)明，既可以使用充電電源單獨(dú)對(duì)石墨爐供電，也可以使用外接電源和充電電源同時(shí)對(duì)石墨爐供電，保證了供電穩(wěn)定性，從而保證了石墨爐升溫速率。
文檔編號(hào)G01N21/31GK101799241SQ20091023780
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者王大明, 黃偉 申請(qǐng)人:北京普析通用儀器有限責(zé)任公司