本發(fā)明涉及一種溫度控制系統(tǒng)，具體的說，是一種微膠囊材料的噴霧干燥設(shè)備用溫度控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

微膠囊技術(shù)(Microencapsulation)是微量物質(zhì)包裹在聚合物薄膜中的技術(shù)，是一種儲存固體、液體、氣體的微型包裝技術(shù)。隨著微膠囊技術(shù)的不斷發(fā)展，微膠囊的干燥設(shè)備也在不斷的增多，噴霧干燥微膠囊設(shè)備則是眾多微膠囊的干燥設(shè)備中的一種。噴霧干燥微膠囊設(shè)備是一種能同時對心材進(jìn)行包裹與干燥的設(shè)備，即噴霧干燥是將乳化液置于高溫的干燥器內(nèi)，通過噴霧頭將乳化液霧化成微小的液滴，液滴與干燥器內(nèi)的熱空氣充分的接觸時，溶解壁材的水分受熱后迅速蒸發(fā)，使壁材凝固，從而將心材包裹起來。而這種噴霧干燥微膠囊設(shè)備對心材進(jìn)行包裹與干燥的質(zhì)量，則取決于設(shè)備的干燥室內(nèi)熱空氣的溫度是否穩(wěn)定。

然而，現(xiàn)有的噴霧干燥微膠囊設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)對熱電偶所傳輸?shù)男盘柼幚淼男Ч^差，導(dǎo)致溫度控制系統(tǒng)對干燥室內(nèi)的溫度控制出現(xiàn)一定的誤差，致使壁材的凝固質(zhì)量不高，心材易被損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的噴霧干燥微膠囊設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)對熱電偶所傳輸?shù)男盘柼幚淼臏?zhǔn)確性較差的缺陷，提供的一種微膠囊材料的噴霧干燥設(shè)備用溫度控制系統(tǒng)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種微膠囊材料的噴霧干燥設(shè)備用溫度控制系統(tǒng)，主要由單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的數(shù)據(jù)存儲模塊、蜂鳴器、顯示屏、繼電器和信號處理單元，與繼電器相連接的過壓保護(hù)器，與信號處理單元相連接的變送器，以及與變送器相連接的熱電偶組成；所述信號處理單元由輸入端與變送器相連接的信號頻率放大電路，輸入端與信號頻率放大電路的輸出端相連接的積分電路，以及與輸入端積分電路的輸出端相連接的AD轉(zhuǎn)換電路組成；所述AD轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)相連接。

所述信號頻率放大電路由三極管VT1，負(fù)極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的相連接、正極與三極管VT1的發(fā)射極相連接的極性電容C2，一端與極性電容C2的負(fù)極相連接、另一端與三極管VT1的基極相連接的電阻R2，負(fù)極與三極管VT1的基極相連接、正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT1的發(fā)射極相連接的極性電容C1，P極與極性電容C1的正極相連接、N極接地的二極管D1，正極與極性電容C1的正極相連接、負(fù)極與二極管D1的N極相連接的極性電容C3，一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端與極性電容C2的負(fù)極相連接后接地的可調(diào)電阻R4，以及一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端作為信號頻率放大電路的輸出端并與積分電路相連接的電感L組成；所述極性電容C2的負(fù)極與變送器相連接；所述極性電容C3的正極還與外部12V直流電源相連接。

所述積分電路由放大器P，一端與放大器P的正極相連接另一端與放大器P的輸出端相連接的電阻R5，正極與放大器P的正極相連接、負(fù)極與放大器P的輸出端相連接的極性電容C4，以及P極與放大器P的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R6后與放大器P的負(fù)極相連接后接地的二極管D2組成；所述放大器P的正極經(jīng)電感L后與三極管VT1的集電極相連接，該放大器P的輸出端作為積分電路的輸出端并與AD轉(zhuǎn)換電路相連接。

所述AD轉(zhuǎn)換電路由轉(zhuǎn)換芯片U，三極管VT2，一端與放大器P的輸出端相連接、另一端與轉(zhuǎn)換芯片U的IN管腳相連接的電阻R7，正極與轉(zhuǎn)換芯片U的A/C管腳相連接、負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的GND管腳相連接的極性電容C5，正極經(jīng)電阻R8后與極性電容C5的負(fù)極相連接、負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的THR管腳相連接的極性電容C6，一端與轉(zhuǎn)換芯片U的REN管腳相連接、另一端與三極管VT2的基極相連接的電阻R9，正極與三極管VT2的集電極相連接、負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的THR管腳相連接后接地的極性電容C8，P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、N極與三極管VT2的基極相連接的二極管D3，以及正極與轉(zhuǎn)換芯片U的REN管腳相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R10后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的極性電容C7組成；所述極性電容C5的負(fù)極接地；所述三極管VT2的基極還與轉(zhuǎn)換芯片U的REWN管腳相連接，該三極管VT2的發(fā)射極作為AD轉(zhuǎn)換電路的輸出端并與單片機(jī)相連接；所述轉(zhuǎn)換芯片U2的VS管腳與外部的+5V直流電源相連接，該轉(zhuǎn)換芯片U2的A/C管腳還與外部的-5V直流電源相連接。

為了本發(fā)明的實(shí)際使用效果，所述轉(zhuǎn)換芯片U為LM3312集成芯片。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)，本發(fā)明的熱電偶對干燥腔內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測，并且通過變送器對熱電偶輸入的信號轉(zhuǎn)換成與溫度信號成線性的直流模擬信號，本發(fā)明的信號處理單元能對電流信號進(jìn)行處理，使單片機(jī)能接收到準(zhǔn)確的信號，從而確保了本發(fā)明能對接收的溫度信號進(jìn)行準(zhǔn)確的處理，有效的對干燥腔內(nèi)的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，使壁材的凝固質(zhì)量更高，心材不易被損壞。

(2)本發(fā)明的信號處理單元設(shè)置了信號頻率放大電路和積分電路以及AD轉(zhuǎn)換電路，其信號頻率放大電路能對信號頻率和帶寬的細(xì)微波動進(jìn)行調(diào)整，積分電路能對調(diào)整后的信號進(jìn)行積分，使信號跟穩(wěn)定；而AD轉(zhuǎn)換電路能對信號進(jìn)行混頻處理，并將信號準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，確保了單片機(jī)能接收到準(zhǔn)確的信息，從而確保了本發(fā)明能對接收的溫度信號進(jìn)行準(zhǔn)確的處理。

(3)本發(fā)明采用了過壓保護(hù)器對輸出的電壓進(jìn)行過壓保護(hù)，從而有效的防止了負(fù)載被高電壓損壞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體框圖。

圖2為本發(fā)明的信號處理單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明主要由單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的數(shù)據(jù)存儲模塊、蜂鳴器、顯示屏、繼電器和信號處理單元，與繼電器相連接的過壓保護(hù)器，與信號處理單元相連接的變送器，以及與變送器相連接的熱電偶組成。其中，所述信號處理單元如圖2所示，其由信號頻率放大電路和積分電路以及AD轉(zhuǎn)換電路組成。

實(shí)施時，本發(fā)明的單片機(jī)采用了AT89C51單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，該單片機(jī)的P1管腳與數(shù)據(jù)存儲模塊相連接，P3管腳與顯示屏相連接，P1.4管腳與蜂鳴器相連接，RESET管腳與復(fù)位器相連接，P0管腳與信號處理單元相連接，P1.5管腳與繼電器相連接，VCC管腳與外部電源相連接。本發(fā)明的外部電源為6V直流電壓，該6V直流電壓給單片機(jī)供電。其中，繼電器采用了美格爾生產(chǎn)的MGR-1D4860型單相固態(tài)繼電器，該繼電器的環(huán)境溫度為-30℃～+75℃，其使用壽命較長。本發(fā)明的過壓保護(hù)器與噴霧干燥設(shè)備的加熱器相連接。

本發(fā)明的熱電偶采用了上海沃藍(lán)儀表有限公司生產(chǎn)的WRET-01型熱電偶，該熱電偶設(shè)置在干燥腔內(nèi)，用于對干燥腔內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測，熱電偶的阻值能隨著干燥腔內(nèi)溫度的變化而變化，即熱電偶輸出的信號能隨著干燥腔內(nèi)溫度的變化而變化，熱電偶將信號傳輸給變送器。該變送器采用了福建上潤公司生產(chǎn)的WP-9077系列的變送器，變送器對熱電偶輸入的信號轉(zhuǎn)換成與溫度信號成線性的直流模擬信號，變送器并將轉(zhuǎn)換后的直流模擬信號傳輸給信號處理單元。信號處理單元對信號頻率和帶寬的細(xì)微波動進(jìn)行調(diào)整，能對調(diào)整后的信號進(jìn)行積分，使信號跟穩(wěn)定；并且對信號進(jìn)行混頻處理，并將信號準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，信號處理單元將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號傳輸給單片機(jī)，有效的確保了單片機(jī)能接收到準(zhǔn)確的信息。該單片機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)識別器對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理后得到一個溫度值，單片機(jī)內(nèi)的比較器將得到的溫度值與數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)存儲的溫度值進(jìn)行比對。本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲模塊采用了澤耀科技公司生產(chǎn)的AS01-ML01DP3數(shù)據(jù)存儲模塊，該數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)預(yù)存有乳化液霧化和壁材凝固干燥所需的存儲溫度值。

當(dāng)單片機(jī)得到的溫度值小于數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)預(yù)存的溫度值時，單片機(jī)則輸出控制電流給繼電器，單片機(jī)同時輸出控制電流給蜂鳴器，蜂鳴器發(fā)出提示音，以便于提示工作人員能及時的得知噴霧干燥設(shè)備的干燥腔內(nèi)出現(xiàn)溫度過低的現(xiàn)象了。繼電器得電吸合，繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，過壓保護(hù)器得電，該過壓保護(hù)器采用保定奧蘭電氣科技公司生產(chǎn)的TBP-0.5型過壓保護(hù)器，過壓保護(hù)器對電壓進(jìn)行過壓保護(hù)，有效的防止了負(fù)載被高電壓損壞，過壓保護(hù)器輸出穩(wěn)定的電壓給噴霧干燥設(shè)備的加熱器，加熱器得電，加熱器開始加熱，加熱器對干燥腔內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱。直到干燥腔內(nèi)的溫度與數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)預(yù)存的溫度值一致，單片機(jī)停止輸出控制電流，繼電器失電而釋放，過壓保護(hù)器失電，噴霧干燥設(shè)備的加熱器停止加熱。

本發(fā)明的顯示屏采用了帶觸摸控制鍵的液晶顯示屏，該顯示屏用于對干燥腔內(nèi)的實(shí)際溫度和數(shù)據(jù)存儲模塊的預(yù)存溫度進(jìn)行顯示。并且可通過顯示屏上的觸摸鍵來對數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)的溫度值進(jìn)行調(diào)節(jié)，數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)的溫度值是根據(jù)不同的乳化液霧化和壁材凝固干燥所需的存儲溫度值進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明為了確保對接收的信號進(jìn)行準(zhǔn)確的處理，所設(shè)置的信號處理單元如圖2所示，其由信號頻率放大電路和積分電路以及AD轉(zhuǎn)換電路組成。其中，所述信號頻率放大電路如圖2所示，其由型號為3DG12的三極管VT1，阻值為20KΩ的電阻R1，阻值為10KΩ的電阻R2，阻值為40KΩ的電阻R3，阻值為0～100KΩ的可調(diào)電阻R4，容值為1μF的極性電容C1，容值為10μF的極性電容C2，容值為1000μF的極性電容C3，型號為1N4013的二極管D1，以及自感值為50μH的電感L組成。

連接時，極性電容C2的負(fù)極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的相連接，正極與三極管VT1的發(fā)射極相連接。電阻R2的一端與極性電容C2的負(fù)極相連接，另一端與三極管VT1的基極相連接。極性電容C1的負(fù)極與三極管VT1的基極相連接，正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT1的發(fā)射極相連接。

二極管D1的P極與極性電容C1的正極相連接，N極接地。極性電容C3的正極與極性電容C1的正極相連接，負(fù)極與二極管D1的N極相連接。可調(diào)電阻R4的一端與三極管VT1的集電極相連接，另一端與極性電容C2的負(fù)極相連接后接地。

電感L的一端與三極管VT1的集電極相連接，另一端作為信號頻率放大電路的輸出端并與積分電路相連接。所述極性電容C2的負(fù)極與變送器相連接；所述極性電容C3的正極還與外部12V直流電源相連接。

進(jìn)一步地，所述積分電路如圖2所示，其由型號為OP364的放大器P，阻值為390Ω的電阻R5，阻值為47KΩ的電阻R6，容值為10μF的極性電容C4，以及型號為1N4013的二極管D2組成。

連接時，電阻R5的一端與放大器P的正極相連接另一端與放大器P的輸出端相連接。極性電容C4的正極與放大器P的正極相連接，負(fù)極與放大器P的輸出端相連接。二極管D2的P極與放大器P的輸出端相連接，N極經(jīng)電阻R6后與放大器P的負(fù)極相連接后接地。所述放大器P的正極經(jīng)電感L后與三極管VT1的集電極相連接，該放大器P的輸出端作為積分電路的輸出端并與AD轉(zhuǎn)換電路相連接。

更進(jìn)一步地，所述AD轉(zhuǎn)換電路如圖2所示，其由型號為LM331的轉(zhuǎn)換芯片U，型號為3AX81的三極管VT2，阻值為10KΩ的電阻R7、電阻R10，阻值為22KΩ的電阻R8，阻值為47KΩ的電阻R9，容值為2μF的極性電容C5，容值為1μF的極性電容C6，容值為4μF的極性電容C7，容值為10μF的極性電容C8，以及型號為2N4013的二極管D3組成。

連接時，電阻R7的一端與放大器P的輸出端相連接，另一端與轉(zhuǎn)換芯片U的IN管腳相連接。極性電容C5的正極與轉(zhuǎn)換芯片U的A/C管腳相連接，負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的GND管腳相連接。極性電容C6的正極經(jīng)電阻R8后與極性電容C5的負(fù)極相連接，負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的THR管腳相連接。電阻R9的一端與轉(zhuǎn)換芯片U的REN管腳相連接，另一端與三極管VT2的基極相連接。

極性電容C8的正極與三極管VT2的集電極相連接，負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的THR管腳相連接后接地。二極管D3的P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接，N極與三極管VT2的基極相連接。極性電容C7的正極與轉(zhuǎn)換芯片U的REN管腳相連接，負(fù)極經(jīng)電阻R10后與三極管VT2的發(fā)射極相連接。

所述極性電容C5的負(fù)極接地；所述三極管VT2的基極還與轉(zhuǎn)換芯片U的REWN管腳相連接，該三極管VT2的發(fā)射極作為AD轉(zhuǎn)換電路的輸出端并與單片機(jī)相連接；所述轉(zhuǎn)換芯片U2的VS管腳與外部的+5V直流電源相連接，該轉(zhuǎn)換芯片U2的A/C管腳還與外部的-5V直流電源相連接。

運(yùn)行時，極性電容C3、二極管D1和極性電容C1組成了信號頻率放大電路的電壓恒流器，該恒流器對輸入的12V直流電壓進(jìn)行恒流，使電路得到一個溫度的工作電壓。變送器輸出的直流模擬信號經(jīng)電阻R1限流，限流后的直流模擬信號傳輸給三極管VT1、電阻R2和極性電容C2形成的放大器，該放大器對直流模擬信號的頻率和帶寬的細(xì)微波動進(jìn)行調(diào)整，以便于信號反饋處理，放大器處理后的信號經(jīng)可調(diào)電阻R4進(jìn)行電流調(diào)節(jié)，使直流模擬信號的電流與采樣信號的電流一致，最后通過電感L進(jìn)行電解后傳輸給積分電路，從而使信號頻率放大電路實(shí)現(xiàn)了對信號的頻率和帶寬的調(diào)整。

其中，信號頻率放大電路輸出的信號經(jīng)放大器P、電阻R6和二極管D2形成的積分器對信號進(jìn)行積分處理，使輸出信號和偏差積分成正比，有效的提高了信號的穩(wěn)定性，積分處理后的信號則經(jīng)極性電容C4和電阻R5形成的反饋濾波器進(jìn)行濾波，有效的消除信號中的干擾信號，使信號更平穩(wěn)，積分電路將處理后的信號傳輸給AD轉(zhuǎn)換電路。

該AD轉(zhuǎn)換電路的工作電壓為5V直流電壓，使電壓由外部電源提供，且通過轉(zhuǎn)換芯片U的VS管腳和A/C管腳為AD轉(zhuǎn)換電路供電。電阻R7對輸入端直流模擬信號的電流進(jìn)行限制，電流限制后的直流模擬信號經(jīng)轉(zhuǎn)換芯片U的IN管腳傳輸給轉(zhuǎn)換芯片U，該芯片為LM331集成芯片，其具有信號識別、混頻處理和信號轉(zhuǎn)換等功能，轉(zhuǎn)換芯片U對輸入的信號進(jìn)行混頻處理，處理后的信號則經(jīng)轉(zhuǎn)換芯片U內(nèi)的轉(zhuǎn)換器進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換芯片U將直流模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號則經(jīng)轉(zhuǎn)換芯片U的POUT管腳和REN管腳以及THR管腳輸出。其POUT管腳輸出的低頻數(shù)據(jù)信號經(jīng)極性電容C7和電阻R10形成的低通濾波器進(jìn)行濾波，有效的對信號高頻信號進(jìn)行消除。該轉(zhuǎn)換芯片U的REN管腳輸出的高頻信號經(jīng)電阻R9進(jìn)行抑制，有效的對信號的低頻信號進(jìn)行抑制，經(jīng)低阻濾波和電阻R9進(jìn)行低頻信號處理的信號傳輸給三極管VT2、極性電容C8和二極管D3形成的放大器，該放大器對信號的頻率進(jìn)行放大，使輸出的信號與采樣信號的頻率一致，AD轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號傳輸給單片機(jī)，有效的確保了單片機(jī)接收的信號的準(zhǔn)確性，從而使信號處理單元實(shí)現(xiàn)了對信號頻率和帶寬的細(xì)微波動進(jìn)行調(diào)整，能對調(diào)整后的信號進(jìn)行積分，使信號跟穩(wěn)定；并且對信號進(jìn)行混頻處理，并將信號準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號的效果，有效的提高了本發(fā)明對接收信號處理的準(zhǔn)確性。

按照上述實(shí)施例，即可很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。