专利名称：时控恒温仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及仪器仪表，是一种时间控制并恒温的仪器，简称时控恒温仪。广泛用于石油化工、冶金、塑料加工、食品加工等行业的科研部门，实验室、试验装置中。
已有技术中的自动控温系统采用的仪表，型号较陈旧，测量精度较低，功能不完善而且仪表故障率较高。特别是老式的控温仪中所采用用交流接触器在长期使用中，触点易产生接触不良，触点打火后易粘连，达到升温值后不断电，造成超温甚至烧坏加热设备和仪器的事故。
本实用新型的目的是制造精度高、故障率低、性能可靠、功能齐全的时控恒温仪。上述目的是通过如下构思实现的采用先进的数字化电子电路实现了时钟运行定时数字化，并可到时值后自动断电，配置数字式温度调节仪，选用新型的控制元件---固态继电器。来达到测控温度值偏差小、性能可靠。使用安全的目的。
现结合附
图1、2、3、4对本实用新型进一步说明图1中，仪器外观主要由机箱[1]、时钟显示屏[2]、电源开关[5]、仪器面板[17]、温度值显示屏[14]、控温设定值拨盘[10]等组成。其它部分为定时关指示灯[3]，定时开指示灯[4]，调时按扭[6]，调分按扭[7]，定时开按扭[8]，定时关按扭[9]，控制值设定[10]。拨盘超温报警消声开关[11]，控温细调电位器[12]，报警值设定电位器[13]，温度值显示屏[14]加热指示灯[15]，报警指示灯[16]。
该仪器的后板采用绝缘胶木板制造，其中有仪器铭牌[18]、保险丝座[19]和两块接线端子板构成。
附图2中各部件编号说明如下仪器铭牌，[19]保险丝座，[20]温度补偿电阻，[21]热偶信号输入“+”端，[22]热偶信号输入“-”端，[23]、[24]接温度补偿电阻，[25]交流电源输入端“C”相，[26]交流电源输入端“B”相，[27]交流电源输入端“A”相，[28]交流电源输入端“中线”，[29]交流电源输入端“中线”，[30]仪器接地端子，[31]交流电源输出端“A”相，[32]交流电源输出端“B”相，[33]交流电源输出端“C”相。
该仪器的原理框图请参见附图3。
其工作原理如下主要由电源变压器[34]、整流稳压电路[35]、及本实用新型特征部分的时钟控制器[36]、时钟显示器[37]、超温报警器[39]构成，并与现有技术的中间继电器[40]、触发器[42]、固态继电器[43]组成在一起，虚线框中[38]、[44为该仪器外围部件([38]--测温原件)、([39]--负载)，虚线框中的[41]为现有技术为XST--131型温度调节仪，由变压器[34]次级绕组输出的低压交流信号经整流稳压电路[35]送至超温报警器[39]，当被控温度值越限，该报警器[39]发出报警声，并自动切断到触发器[42]的触发信号，时钟控制器[36]的功能通过时钟显示器[37]可实现时间数字化运行，并可实现仪器定时开机和关机的时间控制，由温度调节仪[4]]经触发器[42]的控制信号送至固态继电器[43]，其信号的通断时间受温度调节仪[41]中时间比例电路的控制，固态继电器[43]的输出信号为交流380--至负载[44]，(电阻式电炉)。
该仪器的电路和实施例请参见附图4，加以说明。
该实施例的控制对象是交流380V三相式电源输入、输出的控温仪器，可对6KW--12KW的电阻式电炉进行炉温的恒温和定时控制(单相式电阻式电炉的恒温仪，与本实施例相比较，只是在输入电源为220V交流，输出电源为220V交流，控制的负载为6KW以下的电阻式电炉)。其电路工作原理如下
一.本实用新型所选用的现有技术生产的数显温度调节仪，型号为“XST--131”其调节方式为时间比例，实际应用中，由电路中ZD3整流器与电介电容器C13-C15和7805型三端稳压器组成的电源整流稳压电路输出的5V直流信号至XST--131型仪表的中间继电器J2的常开/常闭触点，作为控制原件固态继电器J2-1，J2-2，J2-3的触发信号，来控制交流电源至加热设备的通断时间。热电偶的信号从电炉中通过补偿导线连接于温度调节仪XST-131表的信号输入端。
二.时钟控制器是本实用新型的特征部分，主要由N2集成电路LM8363型组成双定时LED电子时钟，N1为带晶振的14级分频器，将32720HZ的石英晶振进行9次分频得到的60HZ信号作为N2的时基输入，S3，S4可配合S1、S2分别设定开机和关机时刻，LM8363有两个定时输出端，本机利用十进制计数器。CD4017和两组与非门电路与LM8363配合实现定时开机、关机功能，将CD4017的第3脚Q0连LM8363的29脚，即定时2禁止端(高电平有效)，第二脚Q1接LM8363的27脚，即定时1禁止端，由于CD4017在初始状态时Q0为高电平，Q1等均为低电平，所LM8363的定时1(开机)开启，定时2(关机)关闭，当定时开机时间到来时，定时输出端26脚变为高电平，触发N3计数，使Q1变为高电平，Q0均为低电平，使定时1关闭，指示灯V4熄灭，定时2开启，G3导通，中间继电器J1吸合，指示灯V3点亮，当定时关机时间到来时，N2再次被触发，由于N3的Q2(4脚)经过两级反相器与15脚(清零端)相连，使N2复位回到初始状态，等待下一次开机时刻的到来。
温度超温自动报警电路，由ZD2、QL25型整流器，C13、14、15、R16，稳压二极管2CW5(DW1)组成的整流稳压电源送至由R7-R10、C10、G1、G2组成的间歇式振荡器，振荡器所采用的主要元件为两只3DC202A型晶体三极管，两管的断续导通产生的信号送到讯响器YDX-3，当继电器J3动作，触点J3-1吸合，电源按通，YDX-3型讯响器发出断续的报警音响，J3-1触点的通断受来自现有技术生产的XST-131型温度调节仪内中间继电器J3的控制，当报警设定值与实测温度重合时，仪表内中间继电器J3得电动作，触点J3-1吸合，报警电路发出声响，当开关K2切至“消声”位置报警声消除，电路原理图中各参数说明一.电阻R1-R161M 51K 510Ω 260Ω 200Ω 82K 47K 20K 47K6.2K 100K 4.7K 3K 2.7K 360Ω 1.5K二.电容C15/15P C2-C150.01UF 100UF/16V 100UF/16V 0.01UF220UF/25V 220UF/25V 0.01UF 0.22UF/15V 4.7UF/25V 0.01UF/16V0.22UF/16F 4.7UF/25V。
三.二极管V1-V21 N4001型V3-V4发光二极管实用新型的效果达到了前述的目的，该仪器精度高、不易出故障，不存在接触不良问题，功能齐全，具有数字式显示时间、定时后自动开机，定时后自动关机，数字式显示被测温度值，并可实现自动化恒温控制，可作为使用各种电阻型电炉设备的配套仪器，也是已有技术的更新换代产品。
权利要求1.一种实现加热时间的自动控制的恒温仪器，包括时钟定时控制，超温报警、温度调节、固态继电器等器件，其特征是a.时钟显示屏[2]、温度值显示屏[14]，同装在仪器机箱[1]的仪器面板[17]上，b.在机箱[1]内装有时钟控制器[36]及时钟显示器[37]，超温报警器[39]，整流稳压电路[35]，触发器[42]固态继电器[43]等部件，c.电路由整体装置的数显式双定时时钟控制器[36]，时间比例式的温度调节仪[41]，新型的电力控制元件--固态继电器[43]和超温报警器[39]的电路构成，d.时钟控制器[36]和时钟显示器[37]的电路，主要由N2集成电路LM8363、N3集成电路CD4017、和N1集成电路CD4060等组成。
2.按权利要求1所述的仪器，其特征在于机箱[1]后部的绝缘板上装有保险丝座[19]，仪器铭牌[18]和电源端子板[25]-[33]、信号端子板[21]-[24]。
3.按权利要求1所述的仪器，其特征在于电路部分主要由时钟控制器[36]，触发器[42]，固态继电器[43]等构成。
4.按权利要求1所述的仪器，其特征在于机箱[1]用铝合金材料和复塑铁板加工制造。
5.按权利要求1所述的仪器，其特征在于所述的固态继电器[43]安装在机箱内的底部散热效果最好。
6.按权利要求1所述的仪器，其特征是在仪器面板[1]上，集中设置全部对外联系的部件，包括电源开关、指示灯、按钮、电位器等。
7.按权利要求1所述的仪器，其特征是所述的超温自动报警器的[39]电路由ZD2、QL25型整流器，二极管等组成。
8.按权利要求1--6所述的仪器的用途，可对电阻式电炉的炉温实用定时控制和恒温控制，适用于220V或380V交流电源。
专利摘要时控恒温仪是一种广泛用于科研单位、实验室、试验装置及实现温度的恒温和定时控制的仪器其外形为长方体箱形，其构造特征由机箱、时钟显示屏、定时器开关按钮、温度值显示屏、时控电路、超温报警电路、固态继电器、温度调节仪等部分组成，该仪器采用先进的数字化电子电路实现了时钟数字化运行和定时，并可预定时间自动关机和开机，配置数字式温度调节仪，选用新型控制元件-固态继电器，整机具有重量轻、功能多，使用安全、可靠，维修方便等优点。
文档编号G04B47/00GK2232141SQ9422599
公开日1996年7月31日 申请日期1994年3月23日 优先权日1994年3月23日
发明者张桂喜 申请人:张桂喜