一種多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]很多反應(yīng)要求在恒溫的環(huán)境下進(jìn)行，或者要求反應(yīng)按照預(yù)定的溫度曲線進(jìn)行，這就要求環(huán)境的溫度必須精確可控，現(xiàn)有的微波加熱反應(yīng)裝置，無(wú)法做到水溫精確控制，且缺乏主動(dòng)對(duì)流裝置，依靠自然對(duì)流傳遞熱量，溫度一致性較差，再者，現(xiàn)有的熱水供應(yīng)系統(tǒng)在水位低時(shí)無(wú)法及時(shí)關(guān)上閥門，影響反應(yīng)的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，因此，有必要設(shè)計(jì)一種全新的多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)，該多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)集成度高，具有自動(dòng)溫控功能，且對(duì)流效果好，能對(duì)液位自動(dòng)閉鎖，安全性高，能保障反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行。
[0004]發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0005]一種多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)，包括水箱(I)、微波加熱器(3)、微處理器(2)和水箱底殼；水箱底殼設(shè)置在水箱的底部用于支撐水箱；微處理器固定在水箱底殼中；微處理器與微波加熱器相連；微波加熱器內(nèi)設(shè)有用于發(fā)熱的磁控管；微波加熱器的加熱腔體
(4)從水箱的底板伸入到水箱中；加熱腔體的外部覆蓋有一層能透過(guò)液體的屏蔽網(wǎng)；通過(guò)微處理器(2)控制微波加熱器工作控制水箱中的水溫，為反應(yīng)容器(13)中的反應(yīng)進(jìn)行提供環(huán)境溫度；
[0006]水箱的底部設(shè)有循環(huán)泵(7)以及與循環(huán)泵的出口對(duì)接的管道￠);管道上等間距設(shè)置有多個(gè)噴管(5)；
[0007]水箱的內(nèi)壁設(shè)有溫度傳感器(8);溫度傳感器與微處理器相連；
[0008]多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)還包括反應(yīng)容器(13)、橫桿(14)和基于絲桿傳動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)(15);反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有攪拌器(12);橫桿的一端固定有所述的反應(yīng)容器，橫桿的另一端與基于絲桿傳動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)相連；所述的基于絲桿傳動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)反應(yīng)容器升降；
[0009]驅(qū)動(dòng)基于絲桿傳動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)的升降電機(jī)受控于微處理器；
[0010]微處理器還連接有無(wú)線通信單元用于與遠(yuǎn)程控制中心通信；
[0011]所述的微處理器中集成有PID控制器；多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)還包括變壓器、整流器、PWM脈沖輸出電路和繼電器；
[0012]變壓器的輸入側(cè)接220V市電，變壓器的輸出側(cè)接整流器；整流器的輸出側(cè)經(jīng)過(guò)繼電器為微波加熱器供電；
[0013]PID控制器的反饋輸入端接溫度傳感器；PID的給定輸入端通過(guò)按鍵或觸摸屏設(shè)定，或由預(yù)設(shè)的曲線確定；PID控制器的輸出端輸出占空比值到PWM脈沖輸出電路，PWM脈沖輸出電路根據(jù)占空比值輸出PWM信號(hào)控制繼電器動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)微波加熱器工作。
[0014]所述的管道上等間距設(shè)置有8-10個(gè)噴管。
[0015]水箱中還設(shè)有液位計(jì)(9)，水箱的底部設(shè)有用于排水的排水管(11)，排水管上設(shè)有排水閥(10);水箱上還設(shè)有進(jìn)水管(16)，進(jìn)水管上設(shè)有進(jìn)水閥(19);排水閥和進(jìn)水閥均受控于微處理器。
[0016]所述的微處理器為ARM處理器、單片機(jī)、DSP或PLC。
[0017]無(wú)線通信單元采用3G、4G、GPRS通信模塊。
[0018]升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有與微處理器連接的上端行程開關(guān)(17)和下端行程開關(guān)(18)，用于保障反應(yīng)容器在上端行程開關(guān)(17)和下端行程開關(guān)(18)所限定的高度區(qū)間升降。
[0019]微處理器連接有顯示屏和報(bào)警器；顯示屏用于顯示各種狀態(tài)數(shù)據(jù)和設(shè)定的數(shù)據(jù)。
[0020]PID控制器為現(xiàn)有的常用的控制器，其參數(shù)整定為現(xiàn)有技術(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)按鈕等手動(dòng)控制反應(yīng)容器的升降。
[0021]有益效果:
[0022]本發(fā)明的多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)，水箱底部設(shè)有由循環(huán)泵、管道和多個(gè)噴管組成的強(qiáng)制對(duì)流裝置，對(duì)流效果好，傳熱效果好，能為反應(yīng)提供持續(xù)恒溫的環(huán)境。微波加熱器與水箱底部做好密封，且水能通過(guò)屏蔽網(wǎng)進(jìn)入加熱腔體。由于屏蔽網(wǎng)的存在，能到微波進(jìn)行屏蔽，安全性好。
[0023]另外，采用基于PID控制器和PWM發(fā)生電路的的溫控裝置，能有效保障水溫的恒定，加熱迅速，且保溫效果好，節(jié)約能耗。
[0024]本發(fā)明集成有液位檢測(cè)及液位閉鎖功能，安全性高，有利于保障反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行。
[0025]另外，升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，升降平穩(wěn)，易于操控。
[0026]本發(fā)明具有液位控制功能，液位計(jì)輸出的液位值低于某一預(yù)設(shè)值時(shí)，微處理器輸出開關(guān)信號(hào)控制排水閥關(guān)閉，防止排水，避免了干燒的危害，或進(jìn)一步微處理器打開進(jìn)水閥，保障液位在設(shè)定液位之上。
[0027]更進(jìn)一步，升降機(jī)構(gòu)與溫度控制聯(lián)動(dòng)；即升降機(jī)構(gòu)與功率控制器相連，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，功率控制器啟動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的電機(jī)，驅(qū)動(dòng)反應(yīng)容器浸入水中，開始反應(yīng)，反應(yīng)完成后(在定時(shí)器的輔助作用下)，再抬起反應(yīng)容器，達(dá)到自動(dòng)化反應(yīng)，并由報(bào)警器給出提示。反應(yīng)過(guò)程中，也可以按照反應(yīng)要求的升溫-降溫曲線控制溫度變化，采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，溫度精確可控、可調(diào)。
[0028]基于遠(yuǎn)程通信模塊，遠(yuǎn)程控制中心(或終端)可以遠(yuǎn)程監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的反應(yīng)情況，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行控制。
[0029]綜上所述，本發(fā)明的方法，是一種全自動(dòng)的反應(yīng)控制方法，易于實(shí)施，自動(dòng)化程度高，能精確控制反應(yīng)所需的溫度，能自動(dòng)升降反應(yīng)容器，能通過(guò)顯示器顯示現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，還兼容了遠(yuǎn)程控制的功能，值得推廣實(shí)施。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為基于微波加熱的反應(yīng)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為控制電路框圖。
[0032]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1_水箱，2-微處理器，3-微波加熱器，4-加熱腔體，5-噴管，6-管道，7-循環(huán)泵，8-溫度傳感器，9-液位計(jì)，10-排水閥，11-排水管，12-攪拌器，13-反應(yīng)容器，14-橫桿，15-基于絲桿傳動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)，16-進(jìn)水管，17-上端行程開關(guān)，18-下端行程開關(guān)，19-進(jìn)水閥ο
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0034]實(shí)施例1:
[0035]如圖1-2，一種多功能微波加熱反應(yīng)控制系統(tǒng)，包括水箱1、微波加熱器3、微處理器2和水箱底殼；水箱底殼設(shè)置在水箱的底部用于支撐水箱；微處理器固定在水箱底殼中；微處理器