专利名称：无接触式实验室设备控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于控制设备技术领域，具体地说，是涉及一种针对实验室环境而设 计的无接触式实验室设备控制器。
背景技术：
对于目前的实验室设备来说，其控制器都是采用接触式机械按键来接收用户的触 发操作。由于某些实验室需要进行一些腐蚀性或者溶解性的气体性实验，当实验室控制器 在这种环境下使用一段时间后，就会受到一定程度的腐蚀而加速老化，从而导致控制器控 制失灵而导致实验设备的失效或者发生误动作，甚至威胁到实验室人员的人身安全，使实 验室的财产遭受损失。以通风柜控制器为例进行说明。通风柜是目前绝大多数实验室内部进行危险性 大、易挥发实验、强酸强碱实验的重要设备，所以其控制器的优劣对实验室安全尤为重要。 而传统的通风柜控制器都是使用机械式按键，且控制器主机均未进行隔离和防火防爆设 计。这种控制器在长时间的工作过程中，由于不可避免地会接触到实验室环境中的腐蚀性 化学物质，因此会导致控制器失灵，或者因电火花而产生爆炸，这为实验室的安全运行埋下 ^T* 係急 O基于此，如何提高实验室控制器的安全性和耐用性是目前实验室设备设计和生产 过程中需要解决的一项主要问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种无接触式的实验室设备控制器，以减少实验室内 部腐蚀性气体对控制器内部电路板和元器件的侵蚀，提高控制器运行的安全性，延长其使 用寿命。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现—种无接触式实验室设备控制器，包括控制器外壳和内置于控制器外壳的线路 板；在所述线路板的顶层设置有非接触式感应按键，线路板的顶面依次铺设有导光板和透 明材质层，所述透明材质层与控制器外壳之间采用粘合剂密封。优选的，所述非接触式感应按键为容性感应按键、磁性感应按键或者光电感应按 键。进一步的，在所述线路板上还设置有用于接通或者切断外部供电电源的隔离开 关，所述隔离开关连接在控制器的电源输入端子与电源输出端子之间。优选的，所述隔离开关为光电耦合器、固态继电器或者可控硅等非机械式开关元 件。又进一步的，所述线路板采用环氧树脂或者透明硅胶等绝缘导光、且抗腐蚀的材 料进行密封。再进一步的，所述透明材质层与控制器外壳之间采用硅胶或者环氧树脂粘合剂等惰性粘合剂进行密封。更进一步的，所述导光板优选采用亚克力材料制成；所述控制器外壳优选采用聚 丙烯或者环氧树脂材料制成。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的实验室设备控 制器通过采用无接触式感应设计，将控制器的内部电路、元器件处于一个密闭隔离的环境 中，从而使得实验室中的腐蚀性或者溶解性气体无法接触到控制器内部的电路板和元器 件，进而在很大程度上提高了控制器的安全性和耐用性，使得实验室设备的故障率得以降 低，实验室人员的人身安全也得到了有力保障。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点 将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的无接触式实验室设备控制器的一种实施例的结构分 解图；图2是图1中线路板上非接触式感应按键电路的一种实施例的电路原理图；图3是线路板上电源接入电路的一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地说明。实施例一，参见图1所示，本实施例的实验室设备控制器主要由控制器外壳11、线 路板12、导光板13和透明材质层14等部分组成。其中，线路板12内置于控制器外壳11中， 其上依次铺设导光板13和透明材质层14。为了隔绝外部环境中的腐蚀性或者溶解性气体 侵入到控制器内部，使其内部的线路板12遭受腐蚀或者分解，本实施例首先采用粘合剂将 透明材质层14和控制器外壳11进行密封处理，所述粘合剂优选采用抗腐蚀的硅胶或者环 氧树脂等材料的惰性粘合剂；其次，对于控制器上用于接收实验室人员操作指令的按键，优 选采用非接触式的感应按键替代传统的机械式按键进行电路设计，安装在线路板12的顶 层，利用导光板13和透明材质层14实现按键与外界环境的有效隔离。 在本实施例中，所述非接触式感应按键可以采用利用人体电容变化感知按压操作 的容性感应按键、或者基于磁敏霍尔元件的磁性感应按键，或者光电感应按键进行电路设 计。 以容性的触摸式感应按键为例进行说明，参见图2所示。假设控制器上需要设置 4个感应按键来接收用户操作，在线路板12上焊接4个触摸按键端子IPl IP4和一个电 容式感应芯片U1。将4个触摸按键端子IPl IP4分别通过电阻Rl R4与电容式感应芯 片Ul的4个输入端Cmi CIN4 —一对应连接，并各自通过一路电容C3 C6接地，以实 现电容式感应芯片Ul对4个触摸按键端子IPl IP4的检测。电容式感应芯片Ul的4个 输出端COUTl C0UT4分别与4个发光二极管LEDl LED4的阴极一一对应连接，发光二 极管LEDl LED4的阳极连接直流电源VCCl。4个发光二极管LEDl LED4与4个触摸按 键相对应，用于指示各按键的功能。当用户用手指接近某一个触摸按键端子时，比如接近触 摸按键端子IPl时，则电容式感应芯片Ul的输入端CI Nl检测到电容的变化，控制其输出端COUTl置为低电平，从而使得发光二极管LEDl发光指示，响应用户操作。通过采用非机械式的感应按键设计，可以实现实验室设备用控制器与实验室外部 环境的完全隔离，从而彻底解决实验室环境对控制器内部电路板及元器件的不利影响。此外，对于线路板12上设置的用于接通或者切断外部供电电源的开关元件来说， 本实施例优选采用无机械控制结构的隔离开关连接在控制器的电源输入端子与电源输出 端子之间，比如光电耦合器、固态继电器或者可控硅等非机械式开关元件。本实施例以固态 继电器Jl为例进行具体说明，参见图3所示。将固态继电器Jl的常开触点串联在控制器 的电源输入端子Vin与电源输出端子Vout之间，固态继电器Jl的线圈一端接地，另一端连 接控制器中CPU的I/O 口。当需要接通外部电源时，CPU通过其I/O 口为固态继电器Jl供 电，使其常开触点闭合，接通电源输入端子Vin与电源输出端子Vout之间的连线，使外部供 电电源可以通过电源输出端子Vout为实验室设备中的用电负载供电。由于控制器内部无 机械控制结构，因此，可以大大延长控制器的使用寿命。将线路板12整体采用环氧树脂或者透明硅胶等绝缘导光、且抗腐蚀的材料进行 一次性浇筑，实现密封，从而可以实现线路板12与外界环境的彻底隔离，杜绝电火花的产 生，实现抗腐蚀、防火防爆的功能，其实用性也大大增强。在本实施例中，导光板13可以选用成品光学级亚克力材料制成，以便于将线路板 12发出的线光源转变为面光源，易于控制成本。控制器外壳11宜选用聚丙烯或者环氧树脂 等惰性材料制成，以增加控制器对不同环境的适应性。在透明材质层14的背面可以印刷标 识图片，比如各功能按键的图片和文字标识，以清楚地指示各感应按键的位置和功能，方便 用户的操作。采用上述技术手段设计的控制器，可以适应任何实验室环境，将其应用于烘箱、通 风柜、中央空调等实验室基础设施中，可以达到降低实验室设备故障率，延长实验室设备使 用寿命的设计目的。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例， 本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换， 也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种无接触式实验室设备控制器，包括控制器外壳和内置于控制器外壳的线路板； 其特征在于在所述线路板的顶层设置有非接触式感应按键，线路板的顶面依次铺设有导 光板和透明材质层，所述透明材质层与控制器外壳之间采用粘合剂密封。
2.根据权利要求1所述的无接触式实验室设备控制器，其特征在于所述非接触式感 应按键为容性感应按键、磁性感应按键或者光电感应按键。
3.根据权利要求1所述的无接触式实验室设备控制器，其特征在于在所述线路板上 设置有用于接通或者切断外部供电电源的隔离开关，所述隔离开关连接在控制器的电源输 入端子与电源输出端子之间。
4.根据权利要求3所述的无接触式实验室设备控制器，其特征在于所述隔离开关为 光电耦合器、固态继电器或者可控硅。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的无接触式实验室设备控制器，其特征在于所 述线路板采用环氧树脂或者透明硅胶密封。
6.根据权利要求1所述的无接触式实验室设备控制器，其特征在于所述粘合剂为硅 胶或者环氧树脂粘合剂。
7.根据权利要求1所述的无接触式实验室设备控制器，其特征在于所述导光板采用 亚克力材料制成。
8.根据权利要求1所述的无接触式实验室设备控制器，其特征在于所述控制器外壳 采用聚丙烯或者环氧树脂材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种无接触式实验室设备控制器，包括控制器外壳和内置于控制器外壳的线路板；在所述线路板的顶层设置有非接触式感应按键，线路板的顶面依次铺设有导光板和透明材质层，所述透明材质层与控制器外壳之间采用粘合剂密封。本实用新型的实验室设备控制器通过采用无接触式感应设计，将控制器的内部电路、元器件处于一个密闭隔离的环境中，从而使得实验室中的腐蚀性或者溶解性气体无法接触到控制器内部的电路板和元器件，进而在很大程度上提高了控制器的安全性和耐用性，使得实验室设备的故障率得以降低，实验室人员的人身安全也得到了有力保障。
文档编号H03K17/94GK201788378SQ20102026386
公开日2011年4月6日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者张凯钟, 程峰 申请人:青岛中和实验室技术装备有限公司