本實(shí)用新型涉及一種控制技術(shù)，具體是一種溫度控制裝置。

背景技術(shù)：

測(cè)量技術(shù)在科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)極為重要的作用，“沒(méi)有測(cè)量就沒(méi)有科學(xué)”是人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，作出的科學(xué)總結(jié)。突跳式溫控器是實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度進(jìn)行控制的開(kāi)關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于飲水機(jī)、電飯鍋、微波爐、電烤箱等家用電器，其可靠性直接影響到整個(gè)電器的工作性能和產(chǎn)品檔次。片彈簧屬于薄壁元件，由于在彎曲變形過(guò)程中出現(xiàn)非線性幾何問(wèn)題的特點(diǎn)，不易建模和觀測(cè)，國(guó)內(nèi)的溫控器產(chǎn)品動(dòng)作次數(shù)普遍在十萬(wàn)次左右，與國(guó)外的二十萬(wàn)次的動(dòng)作次數(shù)相比差距明顯，一定程度上制約著我國(guó)此類產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。所以對(duì)從事測(cè)量技術(shù)的科技人員來(lái)說(shuō)，需要設(shè)計(jì)一種溫度控制裝置，可用來(lái)研究這種元件的參數(shù)特性，具有一定的實(shí)用價(jià)值和理論研究意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種溫度控制裝置，利用PLC強(qiáng)大的邏輯處理功能，并結(jié)合具體溫控元件，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)這一目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種溫度控制裝置，包括：PLC、位移測(cè)試部分、和電路部分，所述位移測(cè)試部分包括一個(gè)控制器，所述控制器連接激光位移傳感器；所述電路部分包括一個(gè)溫控器；所述溫控器包括一個(gè)陶瓷桿1，所述陶瓷桿1上方設(shè)有碟形雙金屬片2，陶瓷桿1下方設(shè)有片彈簧6，片彈簧6下端在與陶瓷桿1對(duì)應(yīng)的軸向位置由鉚釘7固定在熱源的外殼上，片彈簧6的右端設(shè)有一個(gè)動(dòng)觸頭5，動(dòng)觸頭5的正上方設(shè)有一個(gè)靜觸頭3；所述動(dòng)觸頭5和靜觸頭3的外接觸面為觸頭層4；所述靜觸頭3分別連接電阻R1和電阻R2，電阻R1串連一個(gè)直流電源；所述PLC連接一個(gè)電壓表，電壓表兩端分別連接直流電源和靜觸頭3；所述PLC連接一個(gè)溫度傳感器，溫度傳感區(qū)設(shè)置在碟形雙金屬片上方熱源處；所述PLC連接一個(gè)控制器；所述PLC連接一個(gè)液晶顯示屏。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步的方案，所述觸頭層4的材料為銀氧化鎘(AgCdO)，其表面鍍金。

本實(shí)用新型的再進(jìn)一步的方案，所述PLC的型號(hào)為西門子S7。

本實(shí)用新型的再進(jìn)一步的方案，所述激光位移傳感器的型號(hào)LK-G80Keyence。

本實(shí)用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝測(cè)試，利用PLC強(qiáng)大的邏輯控制功能和柔性傳力架的觸頭結(jié)構(gòu)，達(dá)到溫度觀測(cè)和控制的目的，同時(shí)有效的利用了位移傳感器，更便于測(cè)量人員對(duì)進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理。

附圖說(shuō)明

圖1為溫度控制裝置的溫控器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為溫度控制裝置的整體線路原理圖。

圖3為溫度控制裝置的溫度傳感器內(nèi)部測(cè)溫原理圖。

圖中，1-陶瓷桿、2-碟形雙金屬片、3-靜觸頭、4-觸頭層、5-動(dòng)觸頭、6-片彈簧、7-鉚釘。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種溫度控制裝置，包括：PLC、位移測(cè)試部分、和電路部分，所述位移測(cè)試部分包括一個(gè)控制器，控制器連接激光位移傳感器；所述電路部分包括一個(gè)溫控器，所述溫控器包括一個(gè)陶瓷桿1，陶瓷桿1上方設(shè)有碟形雙金屬片2，陶瓷桿1下方設(shè)有片彈簧6，片彈簧6下端在與陶瓷桿1對(duì)應(yīng)的軸向位置由鉚釘7固定在熱源的外殼上，片彈簧6的右端設(shè)有一個(gè)動(dòng)觸頭5，動(dòng)觸頭5的正上方設(shè)有一個(gè)靜觸頭3；所述動(dòng)觸頭5和靜觸頭3的外接觸面為觸頭層4。

所述靜觸頭3分別連接電阻R1和電阻R2，電阻R1串連一個(gè)直流電源。

所述PLC連接一個(gè)電壓表，電壓表兩端分別連接直流電源和靜觸頭3。

所述PLC連接一個(gè)溫度傳感器，溫度傳感區(qū)設(shè)置在碟形雙金屬片上方熱源處。

所述PLC連接一個(gè)液晶顯示屏。

所述PLC連接一個(gè)控制器。

本實(shí)用新型的工作原理：當(dāng)觸頭其處于閉合狀態(tài)時(shí)，動(dòng)觸頭5在片彈簧6彎曲變形產(chǎn)生的預(yù)壓力作用下，維持與靜觸頭3的緊密接觸。

當(dāng)熱源溫度升高，碟形雙金屬片2的凸起高度逐漸變小，當(dāng)溫度升高到碟形雙金屬片2設(shè)計(jì)溫度的上限時(shí)，碟形雙金屬片2向反方向凸起，通過(guò)陶瓷桿1，產(chǎn)生對(duì)片彈簧6的推力，推動(dòng)片彈簧6向下運(yùn)動(dòng)，從而使動(dòng)觸頭5與靜觸頭3分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)切斷電路的功能，推力所做的功轉(zhuǎn)化為片彈簧的變形能，并儲(chǔ)存在片彈簧6中；當(dāng)熱源溫度降低時(shí)，碟形雙金屬片2反方向的凸起高度逐漸減小，當(dāng)溫度降低到碟形雙金屬片2的溫度下限時(shí)，陶瓷桿1對(duì)片彈簧6不產(chǎn)生壓力，片彈簧6反向突跳，使動(dòng)、靜觸頭處于接觸狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了閉合電路的功能，動(dòng)觸頭5與靜觸頭3的分離和接觸，完成了突跳式溫控器的一次工作行程。

所述動(dòng)觸頭5和靜觸頭3是溫控器的關(guān)鍵元件之一，其主要作用是承載電流，起到電能傳遞和信號(hào)輸送的作用。如接觸電阻過(guò)大時(shí)，流經(jīng)接觸區(qū)域的焦耳熱效應(yīng)嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使接觸表面的觸頭殘料熔化或產(chǎn)生電弧，所以在觸頭接觸面設(shè)有觸頭層4，觸頭層4的材料為抗熔焊和抗腐蝕性能的材料銀氧化鎘(AgCdO)，其表面鍍金。

所述片彈簧6的材料采用銅合金材料，具體為：磷青銅。

所述激光位移傳感器選用日本生產(chǎn)的基恩斯牌，具體型號(hào)LK-G80Keyence，此型位移傳感器具有非接觸、測(cè)試精確高的優(yōu)點(diǎn)，激光位移傳感器采集到的位移信號(hào)經(jīng)配套的LK-GD500型控制器與PLC連接，可實(shí)時(shí)記錄和存儲(chǔ)。

所述PLC采用有集成信號(hào)處理功能的西門子S7型。

所述電壓表采用NI9234電壓采集器，NI9234為插槽式設(shè)計(jì)，通過(guò)預(yù)留接口連接PLC，通過(guò)液晶顯示屏，可實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到的電壓信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線觀察。

在動(dòng)、靜觸頭閉合與開(kāi)啟的過(guò)程中，電源電壓在最大值與最小值之間反復(fù)變化，并發(fā)生觸頭的彈跳現(xiàn)象，動(dòng)、靜觸頭經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)接觸之后最終處于穩(wěn)定的接觸狀態(tài)，測(cè)試人員在溫控器的閉合過(guò)程中，結(jié)合陶瓷桿對(duì)片彈簧扭曲剛度的系數(shù)，利用激光位移傳感器對(duì)觸頭彈跳位移進(jìn)行測(cè)試，可實(shí)測(cè)得到彈跳時(shí)溫度、位移、電壓之間的曲線數(shù)據(jù)，由此建立足夠精度的仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，從而達(dá)到溫度控制的目的。

所述溫度傳感器選型號(hào)為DS18B20，遵循PLC的通用通信協(xié)議接口，內(nèi)含低溫系數(shù)震蕩器，可產(chǎn)生固定頻率脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器1，進(jìn)行減法計(jì)數(shù)；同時(shí)，內(nèi)含的高溫系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器2，溫度寄存器會(huì)有一個(gè)溫度基數(shù)值，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減為0時(shí)，溫度計(jì)數(shù)器增加1，如此循環(huán)，直到減法計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度就是所測(cè)量的溫度，此溫度值由PLC監(jiān)控。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。