专利名称：一种电子控温调控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子控温调控仪，属于医药化工合成体系中有较精确的 恒温控制的单相电加热圈设备技术领域。
背景技术：
近年来，医药合成领域涉外加工医药中间体需求量增多。国内很多医药化工 合成企业通过实验室搭设小型反应装置来满足加工量。很多项目反应体系中有利 用单相电加热圈给介质加热，通过控温设备控制介质温度恒定在设定值。为了满 足这样的要求，国内外常见的温控设备有
水银电接点温度计控温设备工作原理结合附图l说明，自水银电接点引出 一组开关KS电路，该电路包括电磁断电器KM，电磁断电器KM串联开关KS后与 硅稳压二极管Vd及电容C并联，变压器TA经桥式整流电路及电阻R连接上述并 联回路组成电路回路，该电路回路与串联的动断触头KM1及负载电加热圈RF并 联，并联后同通过启动按钮SB接在火线L及零线N上。水银电接点对应的接通 值为设定温度值。工作过程是按下启动按钮SB，电路中工作电流经电磁断电 器动断触头KM1及负载电加热圈RF。当温度升至设定目标值时水银电接点导通， 控制电路中的电磁继电器KM得电吸合，其动断触头KM1断开，负载电加热圈RF 上无电流，工作电路断路，停止升温。由于电加热圈RF能量无法立即释放，即 使电加热圈RF上无电流温度还会继续上升一些，且随加在RF上的电压降成正比 关系。经过一段时间，由于反应体系吸热，介质温度缓慢回落， 一旦降至电接点 对应值以下瞬间。电磁继电器KM失电，KM1接通，负载电加热圈RF两端又有电 压降，如此反复控制，得到一组如附图2中的恒温段非正弦半波加热曲线。
由上可见，水银电接点温度计控温优点是电路简单，使用元器件少，造价低。 但同时存在控温精度差，温度波动在+5。C以上。由于负载电加热圈RF上电压降 不可调，当电网电压降波动时，温度过冲更明显。且电磁继电器机械寿命有限。 一般用在较低控温要求反应体系中。
温控仪触发双向可控硅作为负载电加热圈开关电路，热电偶作为体系价值温度传感信号，用接触式自耦变压器调压输出的控温设备，该设备电路图如图3 所示，包括温控仪，温控仪通过启动按钮SB连接火线L及零线N，在温控仪上 分别连接有双向可控硅VD、 K型热电偶及自耦变压器TA，在自耦变压器TA上连 接有负载电加热圈RL。其工作原理为将K型热电偶安装在体系介质中，按下 启动按钮SB，仪表得电后，显示体系当前温度及初始设定值。输入设定值指令， 如设定值高于当前值，仪表内部M0C3041过零触发模块触发双向可空硅VD导通， 工作电流经双向可控硅VD流过自耦变压器TA —次线圈，调整自耦变压器TA， 负载电加热圈RL上有电流，开始升温。体系中介质温度变化由K型热电偶反馈 至温控仪。当介质温度升至设定值90X时双向可控硅VD通断频繁，负载电加热 圈RL产生的热能量均匀与介质交换，当温度升至目标值后双向可控硅VD关断， 介质温度过冲很小，经过一段时间由于反应体系吸热，介质温度下降至设定值以 下，此时仪表经过升温P1D自整定运算出一组控温曲线，不会立即触发双向可控 硅，而是按照运算曲线触发，适当调整自耦边压器TA得到一组如附图3中的恒 ^段正泫波全波加热曲线.由于电路中串入了自耦变压器TA，相当于串入了一个 电抗器，对电网中的高次谐波有吸收抑制作用，使控温曲线更平滑。
由上可见，用温控仪触发双向可控硅作为电路开关，自耦变压器作为调压元 器件，具有控温精度高(精度在土2。C左右)，控温曲线平滑，抗干扰强等优点。 同时也存在设备占地大，且自耦变压器在调压过程中有火花产生及感应静电存 在，有一定的安全隐患。但由于其很好的控温精度，大部分实验体系采用这种设 备。
还有一些国外控温设备，也具有精高度，安全性变等优点，其控温方式均采 用集成运算电子模块。但由于其售价高，加大了企业设备投入资金压力。且主要 元器件不易配套， 一旦出现故障，造成维修困难。目前一般在国家医药研发中心 及一些外资企业使用居多。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种控温精度高，安全性高，体积小，调功方便， 造价低，功能更集中的电子控温调控仪。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了 一种电子控温调控仪， 包括温控仪，温控仪通过启动按钮连接火线及零线，其特征在于，在温控仪上连接有热电阻温度传感器，固态继电器的一端连接温控仪，另一端分别连接固态调 压器及启动按钮的火线端，固态调压器通过负载电加热圈连接温控仪，在固态调
压器的另 一端上连接有电位器。
本实用新型采用了分辨率更高的Ptl00热电阻温度传感器作为体系介质温 度反馈信号输入；采用了触发幅度更宽(4 32V)，响应速度更快(2s)，负载功 率更大(220V (20A))的固态继电器作为控温电路中的开关电路，由于其内部电 路为光耦合电路，无机械触点，所以寿命长，可靠性高，安全性高；采用了调压 范围广(0 220V)，操作更简捷，安全性更好的固态调压器作为控温电路中的调 功电路，由于其内部电路为晶闸管调压电路，通过调节外部连接的电位器阻值， 改变时间常数t，从而改变晶管触发角a的电角度，使负载电加热圈两端得到可
调的电压降。该电子模块内部还设有稳压及浪涌吸收模块，所以对电网的高次谐 泼同样具有抑制、吸收作用。
本实用新型的优点是控温精度高，安全性高，体积小，调功方便，造价低， 功能更集中。
图1为水银电接点控温电路原理图； 图2为水银电接点控温加热曲线图3为热电偶信号输入，双向可挂硅开关，自耦变压器调压控温电路原理图； 图4为热电偶信号输入，双向可挂硅开关，自耦变压器调压控温加热曲线图； 图5为本实用新型提供的一种电子控温调控仪的电路原理图； 图6为电子控温调功温控仪控温加热曲线图。
具体实施方式
以下结合实施例来具体说明本实用新型。
实施例
如图5所示，为本实用新型提供的一种电子控温调控仪的电路原理图，单相 交流输入L端，N端通过启动按钮SB接入温控仪表的第一引脚及第二引脚，从 第一引脚另引一根线与固态继电器SSR上的第14引脚连结，固态继电器SSR上 的第13引脚与固态调压器DVR上的第15引脚连结，固态调压器DVR上的第16引脚为负载电加热圈RL相线输入端，RL零电位端并接入温控仪表的第二引脚。 将ptl00热电阻传感器t正极性接入温控仪表第五脚，负极性分别接入温控仪表 的第三及第四引脚。温控仪表的第九脚正极性接入第七引脚，温控仪表的第六引 脚与固态继电器SSR上的正极第12引脚连结，负极性第11引脚与温控仪表的第 十引脚连结，电位器RP接固态调压器DVR第17及第18引脚，注意调压方向为 顺时针，若为逆时针，对换连结点。电压表V跨接在负载电加热圈RL两端。
本实用新型的工作原理为闭合启动按钮SB，温控仪表得电工作，此时仪 表处在初始阶段，第九及第十引脚无输出，负载RL上无电压降。温控仪表稳定 后，显示当前体系介质温度及初始设定温度值，温控仪表内部运算电路分析对比， 若设定温度高于当前体系介质温度，第九及第十脚有5V直流电源输出，固态继 电器SSR上的第13及第14引脚导通，相电压经固态继电器SSR及固态调压器 DVR加在负载RL两端，升温开始。为了减少升温时间，调节电位器RP，使相电 压全压加在负载RL上。待体系介质温度上升至设定值90%时，温控仪表第九及 第十引脚周期性输出，负载RL产生的热能与体系介质均匀交换。体系介质温度 升至设定值后，温控仪表第九及第十引脚无输出，经过一段时间后，由于反应体 系吸热，介质温度降至设定值以下，此时仪表经过升温PID自整定运算，不会立 即导通固态继电器SSR，而是按照运算曲线导通固态继电器SSR。若温度过冲较 高，适当调整电位器RP，得到一组如图6中的恒温段正弦波全波加热曲线，适 当降低RL的端电压，加热曲线将更平缓。控温精度可达土0.5T:。电子调压器 DVR调功作用根据公式PW2/R得出，式中R值一定时，U值越小，则P越小，从 而推导出电压降U与负载功率P成正比关系。电路中温控仪表上的第六及第七引 脚为超高限动断保护触头， 一般不会动作，且其导通电压低(5V)，触头负载不 大，是为了防止温控程序出错时断开固态继电器SSR输入回路，起到了双重保护 作用。
由上可知，本实用新型仅用了三个电子模型就达到了控温、调功的目的。结 构简单，稳定性，可靠性高。本实用新型中采用了目前较成熟的通用型电子模块， 价格低，极易配套，但控温精度可与昂贵的进口设备相媲美，实现了传统设备与
6进口设备无法达到的技术特征和技术效应c
权利要求1.一种电子控温调控仪，包括温控仪，温控仪通过启动按钮(SB)连接火线(L)及零线(N)，其特征在于，在温控仪上连接有热电阻温度传感器(t)，固态继电器(SSR)的一端连接温控仪，另一端分别连接固态调压器(DVR)及启动按钮(SB)的火线端，固态调压器(DVR)通过负载电加热圈(RL)连接温控仪，在固态调压器(DVR)的另一端上连接有电位器(RP)。
2. 如权利要求l所述的一种电子控温调控仪，其特征在于，在所述负载电加热 圈(RL)上并联有电压表。
专利摘要本实用新型涉及一种电子控温调控仪，包括温控仪，温控仪通过启动按钮连接火线及零线，其特征在于，在温控仪上连接有热电阻温度传感器，固态继电器的一端连接温控仪，另一端分别连接固态调压器及启动按钮的火线端，固态调压器通过负载电加热圈连接温控仪，在固态调压器的另一端上连接有电位器。本实用新型的优点是控温精度高，安全性高，体积小，调功方便，造价低，功能更集中。
文档编号G05D23/24GK201413483SQ200920073070
公开日2010年2月24日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者蔡世美, 陈可师 申请人:杰达维(上海)医药科技发展有限公司