一種電熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電熱裝置，包括溫度控制儀和至少兩個(gè)溫度傳感器，第一溫度傳感器設(shè)于被加熱物中，其余溫度傳感器可選擇地固定在電熱元件的表面；溫度控制儀包括計(jì)算控制模塊、保護(hù)電路、電源電路、設(shè)置顯示模塊、溫度檢測(cè)處理電路和可控硅控制器，保護(hù)電路的輸入端連接交流電源，輸出端通過電源電路連接計(jì)算控制模塊和可控硅控制器，可控硅控制器的輸出端連接電熱元件；設(shè)置顯示模塊包括分別與計(jì)算控制模塊連接的LCD單元和按鍵；計(jì)算控制模塊連接溫度檢測(cè)處理電路的輸出端，而溫度檢測(cè)處理電路的輸入端分別連接各溫度傳感器。此裝置能夠有效快速地將被加熱物加熱至穩(wěn)定溫度，并保證接觸面的溫度不會(huì)過高，確保被加熱物的性能，防止危險(xiǎn)發(fā)生。
【專利說明】-種電熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電熱裝置，用于對(duì)電熱設(shè)備的加熱溫度進(jìn)行控制，使被加熱物能 快速加熱并穩(wěn)定至設(shè)定溫度。

【背景技術(shù)】
[0002] 在實(shí)際生活以及工程實(shí)踐領(lǐng)域，經(jīng)常要使用到電加熱設(shè)備來進(jìn)行加熱工作。在使 用電加熱設(shè)備的某些情況之下，要求被加熱物的溫度能夠快速上升并且能夠快速保持穩(wěn) 定。
[0003] 目前，電加熱設(shè)備在溫度控制方面通常是采用接觸器通斷控制方式。采用這種接 觸器通斷的溫度控制方式，不僅溫度控制精度低，而且峰谷溫差大，甚至超過所能承受的誤 差范圍，無法滿足很多溫度控制的規(guī)定要求。同時(shí)，在使用傳統(tǒng)的電加熱設(shè)備加熱時(shí)，設(shè)備 表面的溫度上升很快，往往設(shè)備表面的溫度已經(jīng)超過設(shè)定的溫度很多，而被加熱物還沒有 達(dá)到設(shè)定的溫度。在一些特定的情況下，電加熱設(shè)備表面的溫度過高，被加熱物在接觸面局 部的性質(zhì)可能會(huì)發(fā)生變化，甚至?xí)l(fā)生危險(xiǎn)，有待改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的，在于提供一種電熱裝置，其能夠有效快速地將被加熱物加熱至穩(wěn) 定溫度，并保證接觸面的溫度不會(huì)過高，確保被加熱物的性能，防止危險(xiǎn)發(fā)生。
[0005] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0006] -種電熱裝置，包括溫度控制儀和至少兩個(gè)溫度傳感器，其中，第一溫度傳感器設(shè) 于被加熱物中，其余溫度傳感器可選擇地固定在電熱元件的表面；
[0007] 所述溫度控制儀包括計(jì)算控制模塊、保護(hù)電路、電源電路、設(shè)置顯示模塊、溫度檢 測(cè)處理電路和可控硅控制器，其中，所述保護(hù)電路的輸入端連接交流電源，而輸出端通過電 源電路連接計(jì)算控制模塊；所述保護(hù)電路的輸出端還連接可控硅控制器，而所述可控硅控 制器的輸出端則連接電熱元件；
[0008] 所述設(shè)置顯示模塊包括分別與計(jì)算控制模塊連接的LCD單元和按鍵，通過按鍵設(shè) 置的溫度送入計(jì)算控制模塊，同時(shí)通過IXD單元實(shí)時(shí)顯示；
[0009] 所述計(jì)算控制模塊還連接溫度檢測(cè)處理電路的輸出端，而溫度檢測(cè)處理電路的輸 入端分別連接各溫度傳感器，將各溫度傳感器感測(cè)的溫度數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算控制模塊，計(jì)算 控制模塊根據(jù)按鍵設(shè)置的溫度數(shù)據(jù)，以及溫度檢測(cè)處理電路傳送的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到導(dǎo) 通角，并將該導(dǎo)通角信息發(fā)送給可控硅控制器，所述可控硅控制器通過調(diào)整導(dǎo)通角來控制 電熱元件的加熱功率。
[0010] 上述溫度控制儀還包括過零檢測(cè)電路，所述過零檢測(cè)電路連接在計(jì)算控制模塊與 保護(hù)電路之間。
[0011] 采用上述方案后，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：
[0012] (1)通過設(shè)置至少兩個(gè)溫度傳感器，采用多測(cè)點(diǎn)目標(biāo)溫度控制策略，除了讀取電熱 元件表面的溫度，還專門讀取被加熱物的實(shí)時(shí)溫度，對(duì)加熱過程的了解更加全面，保證接觸 面的溫度不會(huì)過高，確保被加熱物的性能，防止危險(xiǎn)發(fā)生；
[0013] ⑵采用大功率雙向可控硅控制加熱溫度，具有輸出功率連續(xù)可控，使用壽命長等 諸多特點(diǎn)，可以快速有效地使用電熱元件加熱物體至穩(wěn)定溫度，同時(shí)在加熱過程中控制加 熱接觸面的最高溫度，避免接觸面溫度過高發(fā)生危險(xiǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的整體架構(gòu)圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明中溫度控制儀的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0016] 圖3是本發(fā)明中溫度控制儀的工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種電熱裝置，包括溫度控制儀1和第一、二溫度傳感器 21、22,其中，溫度控制儀1連接電熱元件3,并為電熱元件3通電加熱；第一溫度傳感器21 可固定在電熱元件3的表面，用以在加熱過程中實(shí)時(shí)感測(cè)加熱元件3加熱面的溫度；第二溫 度傳感器22可設(shè)于被加熱物5中，用以在加熱過程中實(shí)時(shí)感測(cè)被加熱物5的溫度，所述第 一、二溫度傳感器21、22感測(cè)到的溫度均傳送至溫度控制儀1，由溫度控制儀1控制電熱元 件3的加熱溫度。
[0019] 如圖2所示，是本發(fā)明中溫度控制儀1的電路框圖，所述溫度控制儀1包括計(jì)算控 制模塊、保護(hù)電路、過零檢測(cè)電路、電源電路、設(shè)置顯示模塊、溫度檢測(cè)處理電路和可控硅控 制器，下面分別介紹。
[0020] 所述保護(hù)電路的輸入端連接交流電源4,而輸出端通過電源電路連接計(jì)算控制模 塊，并由計(jì)算控制模塊為其余組件供電，通過保護(hù)電路為溫度控制儀供電，具有防觸電、過 載保護(hù)等功能；所述保護(hù)電路的輸出端還連接可控硅控制器，而所述可控硅控制器的輸出 端則連接電熱元件，通過調(diào)整交流電源導(dǎo)通角來控制電熱元件的加熱功率，在不需加熱時(shí)， 可控硅控制器是沒有電源輸入的，電熱元件的體積有可能比較大，在不工作時(shí)可以不連接， 這樣可以免除意外觸電事故，而在工作中當(dāng)電熱元件出現(xiàn)短路故障時(shí)，保護(hù)電路能夠起到 過載保護(hù)的功能，避免裝置燒毀。
[0021] 在本實(shí)施例中，設(shè)置顯示模塊包括LCD單元和按鍵，分別與計(jì)算控制模塊連接， 在開始加熱前，通過按鍵設(shè)置電熱元件加熱面的最高溫度和被加熱物的目標(biāo)溫度，并送入 計(jì)算控制模塊，在加熱過程中，通過LCD單元實(shí)時(shí)顯示加熱相關(guān)參數(shù)和溫度數(shù)據(jù)，并進(jìn)行設(shè) 置。
[0022] 所述計(jì)算控制模塊還連接溫度檢測(cè)處理電路的輸出端，而溫度檢測(cè)處理電路的輸 入端分別連接第一、二溫度傳感器，分別用于讀取電熱元件加熱面的溫度和被加熱物的溫 度，將第一、二溫度傳感器感測(cè)的溫度數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算控制模塊。計(jì)算控制模塊根據(jù)按鍵設(shè) 置的溫度數(shù)據(jù)，以及溫度檢測(cè)處理電路傳送的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到導(dǎo)通角，并將該導(dǎo)通角信 息發(fā)送給可控硅控制器。
[0023] 在本實(shí)施例中，在計(jì)算控制模塊與保護(hù)電路之間還連接有過零檢測(cè)電路，主要是 為計(jì)算控制模塊控制輸入電熱元件的功率大小提供一個(gè)基準(zhǔn)參考點(diǎn)。
[0024] 實(shí)際工作時(shí)，配合圖3所示，將第一溫度傳感器固定在電熱元件的表面，將第二溫 度傳感器固定在被加熱物中，通過按鍵輸入需要控制的被加熱物的目標(biāo)溫度及電熱元件允 許的最高溫度，同時(shí)初始化導(dǎo)通角和導(dǎo)通基數(shù)，并在IXD單元上顯示。在加熱開始后，第一、 二溫度傳感器分別感應(yīng)電熱元件表面的溫度和被加熱物的溫度，經(jīng)過溫度檢測(cè)處理電路后 進(jìn)入計(jì)算控制模塊。計(jì)算控制模塊根據(jù)設(shè)置的目標(biāo)溫度和當(dāng)前的溫度來控制可控硅控制 器，來調(diào)節(jié)流入電熱元件的功率的大小，來達(dá)到快速加熱和穩(wěn)定在目標(biāo)溫度的目的。同時(shí)控 制電熱元件表面的溫度不超過其能夠承受的最高溫度，避免一些不必要的傷害和危險(xiǎn)。
[0025] 在本發(fā)明正?？刂萍訜徇^程中，使用可控硅控制器來控制流入電熱元件的功率的 大小，設(shè)置初始導(dǎo)通基數(shù)=180°，初始導(dǎo)通角=180°。當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅髯x取的溫度超 過目標(biāo)溫度，或第一溫度傳感器讀取的溫度超過最高溫度時(shí)，計(jì)算控制模塊控制切斷電源， 導(dǎo)通基數(shù)=導(dǎo)通基數(shù)/2,導(dǎo)通角=180° -導(dǎo)通基數(shù)。當(dāng)溫度下降，第一、二溫度傳感器讀 取的溫度低于設(shè)置溫度時(shí)，控制接通電熱元件電源。此時(shí)，由于交流電源導(dǎo)通角減小，電熱 元件的加熱功率也相應(yīng)減小，減小了被加熱物的溫度上升速率。當(dāng)溫度繼續(xù)上升至超過設(shè) 置溫度時(shí)，重復(fù)之前步驟，被加熱物的溫度被逐漸加熱并控制穩(wěn)定至設(shè)定溫度。
[0026] 需要說明的是，以上僅為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在具體實(shí)施時(shí)，可設(shè)置多個(gè)溫度傳 感器作為備用，將其中一個(gè)溫度傳感器設(shè)于被加熱物中，而其余溫度傳感器根據(jù)實(shí)際情況 選擇使用其中的至少一個(gè)，例如在電熱元件體型較大的情況下，其表面的不同位置存在溫 差，可以在不同位置固定多個(gè)溫度傳感器，若其中某個(gè)溫度傳感器感測(cè)的溫度過高，則溫度 控制器改變其加熱功率，這樣即可適用于多種情況，適用性更廣。
[0027] 以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電熱裝置，其特征在于：包括溫度控制儀和至少兩個(gè)溫度傳感器，其中，第一溫 度傳感器設(shè)于被加熱物中，其余溫度傳感器可選擇地固定在電熱元件的表面； 所述溫度控制儀包括計(jì)算控制模塊、保護(hù)電路、電源電路、設(shè)置顯示模塊、溫度檢測(cè)處 理電路和可控硅控制器，其中，所述保護(hù)電路的輸入端連接交流電源，而輸出端通過電源電 路連接計(jì)算控制模塊；所述保護(hù)電路的輸出端還連接可控硅控制器，而所述可控硅控制器 的輸出端則連接電熱元件； 所述設(shè)置顯示模塊包括分別與計(jì)算控制模塊連接的LCD單元和按鍵，通過按鍵設(shè)置的 溫度送入計(jì)算控制模塊，同時(shí)通過IXD單元實(shí)時(shí)顯示； 所述計(jì)算控制模塊還連接溫度檢測(cè)處理電路的輸出端，而溫度檢測(cè)處理電路的輸入端 分別連接各溫度傳感器，將各溫度傳感器感測(cè)的溫度數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算控制模塊，計(jì)算控制 模塊根據(jù)按鍵設(shè)置的溫度數(shù)據(jù)，以及溫度檢測(cè)處理電路傳送的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到導(dǎo)通角， 并將該導(dǎo)通角信息發(fā)送給可控硅控制器，所述可控硅控制器通過調(diào)整導(dǎo)通角來控制電熱元 件的加熱功率。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種電熱裝置，其特征在于：所述溫度控制儀還包括過零檢測(cè) 電路，所述過零檢測(cè)電路連接在計(jì)算控制模塊與保護(hù)電路之間。
【文檔編號(hào)】G05D23/32GK104062992SQ201410252746
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】周繼凱, 岳青瀅, 趙新華, 狄克, 陳徐東, 馬曉輝, 許業(yè)金 申請(qǐng)人:河海大學(xué)