专利名称：组合式温度控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度控制领域，更具体地讲，涉及一种用于在慢灰、快灰以及挥发分分析过程中进行温度控制的组合式温度控制装置。
背景技术：
目前，通常使用的煤质分析包括慢灰分析、快灰分析以及挥发分分析。慢灰分析，也称作缓慢灰化法，其将一定量的干燥煤样放入实验电炉(例如，马弗炉)中，以一定的速度加热到预定温度(例如815±10°C )，灰化并灼烧到质量恒定，以残留物的质量占煤样质量的百分数作为灰化产率；快灰分析，其将一定量的煤样放入预先加热至预定温度(例如815±10°C )的电炉,灰化并灼烧到质量恒定，以残留物的质量占煤样质量的百分数作为灰化产率；挥发分分析，其将一定量的干燥煤样在预定温度(例如900±10°C )下，隔绝空气加热预定时间(例如7分钟)，以减少的质量占煤样质量的百分数，减去该煤样的水分含量 口(Mad)作为挥发分产率。为了更好地进行上述慢灰、快灰以及挥发分分析，需要进行较精确地温度控制。但是现有的温度控制器无法满足上述煤质分析过程所需的多种温度控制。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供温度控制器与定时器以积木式组合的方式组合的组合式温度控制装置，以解决现有温度控制器不能满足煤质分析的多定时多温度设定的需要。根据本实用新型实施例的一种组合式温度控制装置，具有功率控制器以及温度传感器。所述组合式温度控制装置还包括连接到所述温度传感器以及功率控制器的第一温度控制器、第二温度控制器和第三温度控制器，其中，每一个温度控制器包括在从温度传感器接收的关于电炉温度的信号指示电炉的温度达到各自的设定上限温度时闭合的上限报警开关以及在从温度传感器接收的关于电路温度的信号指示电炉的温度达到各自的设定下限温度时闭合的下限报警开关；第一定时器、第二定时器、第三定时器以及第四定时器，其中，第一定时器、第二定时器、第三定时器以及第四定时器中的每一个定时器具有在定时器的计时时间达到各自的计时时间时闭合的常开开关；第五定时器，具有仅在所述第五定时器的计时期间闭合的常开开关；声光报警器，该声光报警器的电源开关的两端分别连接到所述第五定时器的常开开关的两端，超限报警灯，其中，第五定时器的电源开关的两端分别连接到第一定时器的常开开关的两端、第二定时器的常开开关的两端、第三定时器的常开开关的两端以及第二温度控制器的上限报警开关的两端，第一定时器的电源开关的两端分别连接到第一温度控制器的上限报警开关的两端，超限报警灯的电源开关连接到第三温度控制器的上限报警开关、下限报警开关以及第四定时器的常开开关，使得第三温度控制器的上限报警开关和下限报警开关中的一个报警开关闭合且第四定时器的常开开关闭合时所述超限报警灯的电源开关闭合。[0006]另外，所述第三温度控制器还包括在从温度传感器接收的关于电路温度的信号指示电炉的温度达到设定的上限辅助温度时闭合的上限辅助报警开关，并且所述上限辅助报警开关的两端分别连接到第五定时器的电源开关的两端。另外，所述声光报警器包括蜂鸣器和发光报警器。如上所述，根据本实用新型的组合式温度控制装置，以积木式方式组合了温度控制器和定时器，从而解决了现有温度控制器不能满足煤质分析的多定时多温度设定的需要。
图I为示出根据本实用新型的实施例的组合式温度控制装置的框图；图2为示出图I的温度控制装置的详细构成的框图；·图3为示出图2所示的温度控制器的构成的框图。
具体实施方式
现在对本实用新型实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本实用新型。如图I所示，根据本实用新型的组合式温度控制装置包括功率控制器10、温度传感器20、第一温度控制器100、第二温度控制器200以及第三温度控制器300。如图I所示，第一温度控制器100、第二温度控制器200以及第三温度控制器300中的每一个温度控制器连接到功率控制器10和温度传感器20。所述温度控制器100至300可从温度传感器接收关于电炉的温度的信号并根据所述关于电炉的温度的信号通过功率控制器10控制对电炉的加热。这里，优选地，第一温度控制器100用于慢灰温度控制，第二温度控制器用于快灰温度控制，第三温度控制器300用于挥发分温度控制，但不限于此。下面，参照图3描述如上所述的温度控制器的结构，在图3中将以第一温度控制器100为示例描述温度控制器的结构。但需要说明的是第一温度控制器至第三温度控制器可具有相同的结构。根据本实用新型的实施例的温度控制器100可包括电源开关110、输入单元120以及处理器130。电源开关110用于接通所述温度控制器的电源。输入单元120用于设置所述温度控制器100所需的参数，例如，用于设置所述温度控制器所要达到的控制温度(例如将在下面描述的上限温度、下限温度以及上限报警温度等)。处理器130基于从输入单元120输入的控制温度以及从温度传感器20接收的关于电炉的温度的信号控制功率控制器10的输出功率，从而对电炉进行温度控制。这里，所述处理器130优选为基于单片机的处理系统。如本领域技术人员所了解的，所述处理器130中还存储有预定的温度控制算法。另外，如图3所示，每一个温度控制器包括上限报警开关IOOa和下限报警开关100b。所述上限报警开关在从温度传感器接收的关于电炉温度的信号指示电炉的温度达到各自的设定上限温度时闭合，下限报警开关在从温度传感器接收的关于电路温度的信号指示电炉的温度达到各自的设定下限温度时闭合。优选地，所述上限报警开关IOOa和下限报警开关IOOb由处理器130来控制。[0019]显然的是，上述的温度控制器可由本领域中常用的温度控制装置来实现。下面，参照图2来详细描述根据本实用新型的组合式温度控制装置。如图2所示，除如图I所示的功率控制器(未示出)、温度传感器(未示出)以及第一温度控制器100、第二温度控制器200和第三温度控制器300之外，根据本实用新型的组合式温度控制装置还可包括第一定时器510、第二定时器520、第三定时器530、第四定时器540、第五定时器550、声光报警器560和超限报警灯570。如本领域技术人员所熟知的，通常，定时器(也称作计时器)具有电源开关以及常开开关或常闭开关(或，触点)。即，当所述定时器的电源被接通(例如，电源开关的闭合)时定时器将开始计时，且所述常开开关或常闭开关仅在所述定时器计时期间闭合或断开。或者，在电源被接通时定时器开始计时，且在所述定时器的计时时间达到设定计时时间时，所述常开开关或常闭开关将闭合或断开。而这种闭合或断开可通过手动方式恢复。此外，定时器一般还可包括用于设定定时器的计时时间的计时时间设置装置。上述定时器的结构属于公知常识，在此不再赘述。如上所述的，第一定时器至510至第四定时器540中的每一个定时器可包括在定时器计时时间达到各自的预定计时时间时闭合的常开开关，而第五定时器550可包括仅在第五定时器的计时期间闭合的常开开关。此外，第一定时器至510至第五定时器550中的每一个定时器还可包括用于设定定时器的计时时间的计时时间设置装置。如上所述，第五定时器550可包括仅在第五定时器的计时期间闭合的常开开关。此外，第五定时器550还可包括用于设定第五定时器的计时时间(B卩，第五预定时间)的计时时间设置装置。声光报警器560在其电源接通时通过声音和光来发出报警。具体地讲，所述声光报警器560的电源开关的两端分别连接到第五定时器550的常开开关的两端，因此，在所述第五定时器550计时期间，由于第五定时器550的常开开关闭合，因此声光报警器550的电源开关的两端被短路，即声光报警器550的电源被接入，所以声光报警器550将发出报警。这里，声光报警器550可包括蜂鸣器和发光报警器。在图2所示的结构中，第五定时器550的电源开关的两端分别连接到第一定时器510的常开开关的两端、第二定时器520的常开开关的两端、第三定时器530的常开开关的两端以及第二温度控制器200的上限报警开关的两端。第一定时器510的电源开关的两端分别连接到第一温度控制器100的上限报警开关的两端。超限报警灯570的电源开关的两端分别连接到第三温度控制器300的上限报警开关、下限报警开关以及第四定时器540的常开开关，使得第三温度控制器300的上限报警开关和下限报警开关中的一个报警开关闭合且第四定时器540的常开开关闭合时所述超限报警灯的触发开关闭合。在如图2所示的组合式温度控制装置中，第一温度控制器100和第一定时器510构成第一温度控制通路，第二温度控制器200和第二定时器构成第二温度控制通路，第三温度控制器300、第三定时器530和第四定时器540和超限报警灯570构成第三温度控制通路。在第一温度控制通路中，如上所述的，第一定时器510可包括电源开关以及在所述第一定时器的计时时间达到第一预定时间时闭合的常开开关。此外，第一定时器510还可包括用于设定第一定时器的计时时间(即，第一预定时间)的计时时间设置装置。如图2所示，在第一温度控制通路中，第一定时器510的电源开关的两端分别连接到第一温度控制器100的上限报警开关的两端，第一定时器510的常开开关的两端分别连接到第五定时器550的电源开关的两端。因此，当第一温度控制器100从温度传感器20接收的关于电炉温度的信号指示电炉的温度达到第一温度控制器100的设定的上限温度时，第一温度控制器100的上限报警开关将闭合，因此第一定时器510的电源开关也将闭合,第一 定时器510将开始计时。当第一定时器510的计时时间达到第一预定时间时，第一定时器510的常开开关将闭合，因此第五定时器550的电源开关也将闭合，第五定时器550将开始计时。在第五定时器550计时期间,第五定时器550的常开开关将闭合,声光报警器560开始报警。当第五定时器550的计时时间达到预定计时时间(即，第五预定时间)时，第五定时器550的常开开关将断开，声光报警器560的报警将结束。在第一温度控制通路中，第一温度控制器100的电源开关连接到第一切换开关，即，通过第一切换开关的闭合和断开来控制是否向第一温度控制器100供电。在第二温度控制通路中，如上所述，第二定时器520可包括电源开关以及在第二定时器的计时时间达到第二预定时间时闭合的常开开关。此外，第二定时器520还可包括用于设定第二定时器的计时时间(即，第二预定时间)的计时时间设置装置。如图2所示，在第二温度控制通路中，第二定时器520的常开开关的两端和第二温度控制器200的上限报警开关的两端分别连接到所述第五定时器550的电源开关的两端。在第二温度控制通路中，当第二定时器520的常开开关和/或第二温度控制器200的上限报警开关闭合时，第五定时器550的电源开关将闭合,第五定时器550将开始计时。在第五定时器550计时期间，第五定时器550的常开开关将闭合,声光报警器560开始报警。当第五定时器550的计时时间达到预定计时时间(即，第五预定时间)时，第五定时器550的常开开关将断开，声光报警器560的报警将结束。在第二温度控制通路中，第二温度控制器200的电源开关连接到第二切换开关，即，通过第二切换开关的闭合和断开来控制是否向第二温度控制器200供电。在第三温度控制通路中，如上所述，第三定时器530可包括电源开关以及在第三定时器的计时时间达到第三预定时间时闭合的常开开关。此外，第三定时器510还可包括用于设定第三定时器的计时时间(即，第三预定时间)的计时时间设置装置。第四定时器540可包括电源开关以及在第四定时器的计时时间达到第四预定时间时闭合的常开开关。此外，第四定时器540还可包括用于设定第四定时器的计时时间(即，第四预定时间)的计时时间设置装置。超限报警灯570在电源开关闭合时发出报警。所述第三温度控制器300还包括在从温度传感器接收的关于电路温度的信号指示电炉的温度达到设定的上限辅助温度时闭合的上限辅助报警开关，并且所述上限辅助报警开关的两端分别连接到第五定时器的电源开关的两端。如图2所示，第三定时器530的常开开关的两端分别连接到第五定时器550的电源开关的两端。超限报警器570的电源开关的两端分别连接到第三温度控制器300的上限报警开关的两端、下限报警开关的两端以及第四定时器540的常开开关的两端，具体地讲，超限报警灯570分别连接到第三温度控制器300的上限报警开关、下限报警开关以及第四定时器540的常开开关，使得第三温度控制器300的上限报警开关和下限报警开关中的一个报警开关闭合且第四定时器的常开开关闭合时所述超限报警灯570的电源开关闭合，超限报警灯570将发出报警。在第三温度控制通路中，第三温度控制器300的电源开关连接到第三切换开关，即，通过第三切换开关的闭合和断开来控制是否向第三温度控制器300供电。下面，详细描述基于如上所述的组合式温度控制装置执行慢灰、快灰以及挥发分温度控制的过程。慢灰温度控制在电炉中放入试样之后，闭合第一控制通路的第一切换开关，从而向第一温度控制器100和第一定时器510供电。
·[0048]首先，由第一温度控制器100以设定好的程序分二个阶段控制电炉升温，即先从室温升到500摄氏度，然后进入恒温30分，之后再升温到815摄氏度。当电炉温到达到815度(即，第一温度控制器100的上限温度)之后，第一温度控制器100的上限报警开关闭合，从而接通第一定时器510的电源开关，使得第一定时器510开始计时。当第一定时器510计时时间达到第一预定时间(例如，60分钟)，第一定时器510的常开开关闭合，导致第五定时器550的电源被接通,第五定时器550开始计时。在第五定时器550的计时期间,第五定时器550的常开开关将闭合,从而接通声光报警器560而报警,表不慢灰过程已完成,提醒用户注意，要及时取出试样处理。在第五定时器550的计时时间达到第五预定时间时，第五定时器550的常开开关回到断开状态(即，常开状态)，断开声光报警器560的电源，声光报警器560停止报警。如果用户还需要做灰分的检查，只需要接通定第一时器510的触发开关就可以再次启动第一定时器510工作。时间可由用户根椐第一定时器510的显不状况掌握。怏灰控制先不放试样，闭合第二控制通路的第二切换开关，从而向第二温度控制器200供电。首先由第二温度控制器200以设定好的温度点控制电炉以一定速率升温，当到达第一设定温度(例如，850摄氏度)时，第二温度控制器200的上限报警开关将闭合，从而触发第五定时器500工作,第五定时器550的常开开关将闭合,从而接通声光报警器560发出报警，表示第一设定温度已到，提醒用户及时放入试样。当用户开始放试样(定时方式)或放完试样(不定时方式)时，用户就可接通第二定时器520的电源，使第二定时器520开始计时，与此同时，第二温度控制器200被切换为第二设定温度(例如，815摄氏度)，当第二定时器520的计时时间达到预定时间(例如，40分钟)后，第二定时器520的常开开关闭合，从而触发第五定时器550工作，且第五定时器550的常开开关闭合而使声光报警器560发出报警,表Tjv决灰过程已完成,提醒用户及时取出试样处理。当第五五定时器550的计时时间达到第五预定时间时，第五定时器550的常开开关恢复到常开状态，切断声光报警器560的电源，声光报警器560停止报警。[0056]这里，为了使用户有一个准备时间，可以把第二定时器520的计时时间提前一点，如提前1-3分钟，具体由使用情况来决定。如果用户还需要做灰分的检查，只需要将第二定时器520的触发开关先关断然后再接通就可以再次启动第二定时器520工作，时间由用户掌握。挥发分控制先不放试样，闭合第三控制通路的第三切换开关，从而向第三温度控制器300和第三定时器530、第四定时器540供电。首先，由第三温度控制器300以设定好的温度点控制电炉以一定速率升温，当到达第一设定温度(例如，920摄氏度)时，第三温度控制器300的辅助上限报警开关将闭合，从而触发第五定时器550工作,第五定时器550的常开开关闭合以接通声光报警器560的触发开关，使声光报警器560发出报警,表不第一设定温度已到,提醒用户及时放入试样。当用户快速放放入试样或关上炉门之后，就可立即接通第三定时器530和第四定时器540的触发开关，以使所述两个定时器同时开始工作。此时，第三温度控制器300被切换为第二设定温度(例如，900摄氏度)，电炉的温度按照这个温度保持恒温。其中，第三定时器530的计时时间为7分钟，以用作挥发分加热总计时。第四定时器540的计时时间为3分钟，以用作3分钟超限检查计时，第四定时器540与第三温度控制器300的上下限报警开关配合使用，检查在关上炉门后3分钟时间里，电炉的温度是否超过上限值(900+10摄氏度)，或者低于下限值(910-10摄氏度)。就是说，当时间到达3分钟之后，第四定时器540的常开开关闭合，第四定时器540与第三温度控制器300的上下限报警开关一起控制超限指示灯570的触发开关。如果在3分钟之后，电炉的温度超过上限值或者低于下限值，则上限或下限报警开关接通，与第四定时器540的闭合的常开开关一起接通超限指示灯570的电源开关，点亮超限指示灯570，提示用户3分钟内电炉的温度已超限，此次试验无效，可以中断试验取出试样。这时，需要断开第三定时器530、第四定时器540的触发开关，等电炉的温度恢复到第一设定值时，准备再做下一次。如果3分钟之后电炉的温度没有超限，则试验可以继续进行。当时间到达7分钟时，第三定时器530的常开开关闭合,触发第五定时器550工作,第五定时器550的常开开关闭合从而接通声光报警器560的触发开关,使声光报警器560发光报警,表不挥发过程已完成，提醒用户注意，要快速取出试样进行处理。当第五定时器550的计时时间达到第五预定时间时，第五定时器550的常开开关恢复到常开状态，切断声光报警器560的触发开关，声光报警器560停止。同样，为了使用户有一个准备时间，可以将第三定时器530的计时时间7分钟提前一点，具体时间由使用情况来决定。由上述工作过程的介绍可以看见，对于慢灰过程，只需要在放入试样之后启动第一温度控制器就可以了，当时间一到声光报警器提醒，及时取出试样就完成了，操作非常简单。对于快灰过程，只需要先启动第二温度控制器工作，等温度到并报警之后，放入试样并启动定时器工作，然后再等到报警之后取出试样就完成了，操作同样简单。而对于挥发分控制过程，也只需要启动第三温度控制器组合，等温度到后放入试样，同时启动两个定时器工作，如无超限异常只要7分钟就可结束，等报警器一响，就可取出试样完成。因此简单地说，慢灰过程只需要用户接通一个开关就行了，而快灰和挥发分过程也只要用户分别接通二个开关就行了。根据本实用新型的组合式温度控制装置，能够用于煤炭灰分测量温度控制之外，还可以通过更改温度时间参数作为其他方面的控制用途。例如，第一温度控制通路就可以作为一种多段可编程温度控制，它具有50段人工智能PID控制，能满足多温度段控制和很多控制需求；第二温度控制通路2可以作为一种单温度点恒温控制，并且通过定时开关可以实现双给定值切换；第三温度控制通路与第二温度控制通路一样，也可以实现单温度点恒温控制和双给定值切换，具有超限指示功能。因此，本实用新型的组合式温度控制装置类似于万能温度控制器，如果工作电压和功率合适，可应用于几乎所有温度控制场合。根据本实用新型的组合式温度控制装置，适合于煤质分析过程的温度控制需求且以积木式方式组合了温度控制器和定时器，从而解决了现有温度控制器不能满足煤质分析的多定时多温度设定的需要。 虽然已表示和描述了本实用新型的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。
权利要求1.一种组合式温度控制装置，具有功率控制器以及温度传感器，其特征在于，还包括 连接到所述温度传感器以及功率控制器的第一温度控制器、第二温度控制器和第三温度控制器，其中，每一个温度控制器包括在从温度传感器接收的关于电炉温度的信号指示电炉的温度达到各自的设定上限温度时闭合的上限报警开关以及在从温度传感器接收的关于电路温度的信号指示电炉的温度达到各自的设定下限温度时闭合的下限报警开关；第一定时器、第二定时器、第三定时器以及第四定时器，其中，第一定时器、第二定时器、第三定时器以及第四定时器中的每一个定时器具有在定时器的计时时间达到各自的计时时间时闭合的常开开关； 第五定时器，具有仅在所述第五定时器的计时期间闭合的常开开关； 声光报警器，该声光报警器的电源开关的两端分别连接到所述第五定时器的常开开关的两端， 超限报警灯， 其中，第五定时器的电源开关的两端分别连接到第一定时器的常开开关的两端、第二定时器的常开开关的两端、第三定时器的常开开关的两端以及第二温度控制器的上限报警开关的两端， 第一定时器的电源开关的两端分别连接到第一温度控制器的上限报警开关的两端，超限报警灯的电源开关连接到第三温度控制器的上限报警开关、下限报警开关以及第四定时器的常开开关，使得第三温度控制器的上限报警开关和下限报警开关中的一个报警开关闭合且第四定时器的常开开关闭合时所述超限报警灯的电源开关闭合。
2.如权利要求I所述的组合式温度控制装置，其特征在于，所述第三温度控制器还包括在从温度传感器接收的关于电路温度的信号指示电炉的温度达到设定的上限辅助温度时闭合的上限辅助报警开关，并且所述上限辅助报警开关的两端分别连接到第五定时器的电源开关的两端。
3.如权利要求I所述的组合式温度控制装置，其特征在于，所述声光报警器包括蜂鸣器和发光报警器。
专利摘要公开了一种组合式温度控制装置，包括功率控制器以及温度传感器、第五定时器和声光报警器并且以积木式方式组合了第一温度控制器至第三温度控制器以及第一定时器至第四定时器，从而解决了现有温度控制器不能满足煤质分析的多定时多温度设定的需要。
文档编号G05D23/30GK202694182SQ201220374810
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者赵文冲 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司