利用半导体制冷技术的物理化学实验装置及操作方法与流程

本发明涉及一种利用半导体制冷技术的物理化学实验装置及操作方法。

背景技术：
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温度是表征物体的冷热程度最基本的物理量，在工业、农业、能源等各个方面，温度都是最基本、最常用的控制参数；传统的温控箱采用压缩机作为制冷装置，采用电阻加热作为制热装置，其体积庞大，在进行物理化学实验时使用不方便，实验的准确性不高，随着科学技术的发展，现阶段的物理化学实验又经常需要将实验数据进行归纳整理、分析、上传，并同时需要进行图表的绘制，传统的温控箱也不能满足与电脑及互联网系统的连接，所以采用单片机芯片为核心控制器的半导体的温控箱，可以提高实验的精确性和保证实验数据的记录的准确性和连续性。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种利用半导体制冷技术的物理化学实验装置及操作方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种利用半导体制冷技术的物理化学实验装置，其组成包括：箱体外壳、箱盖、半导体制冷片和导冷块，所述的箱体外壳和箱盖内部具有保温层，所述的保温层内还具有隔热层，所述的箱体外壳的两相对侧分别具有安装有一组半导体制冷片，所述的半导体制冷片外侧具有导冷块，所述的箱体外壳的底部安装有温控传感器，所述的箱体外壳的一侧部安装有系统控制组成。

所述的利用半导体制冷技术的物理化学实验装置，所述的箱体外壳内安装有一组半导体制冷片的两相对侧的外部分别安装有防护罩，所述的防护罩内部安装有散热片，所述的散热片上安装有冷却风扇。

所述的利用半导体制冷技术的物理化学实验装置，所述的系统控制组成包含有LED显示屏、整机控制电路板组成、一组数字按键和设置及调控用按钮、USB接口、RS232接口。

所述的利用半导体制冷技术的物理化学实验装置的操作方法，其操作步骤为：（1）首先将按要求组装好的温控箱的箱体内外擦拭干净；（2）通电检查各系统工作是否正常，包括箱体内部是各保护层是否完好，箱体外部的冷却风扇工作是否正常等：（3）按实验要求对温控箱进行连接，包括连接电脑、打印设备及外网，并将电脑打印设备等接通电源，将外网联通；（4）通电并按实验要求设置温控箱的工作数据，待实验需要使用温控箱时可提供能达到使用要求的使用设备；（5）在使用温控箱进行冷却或加热操作时，根据使用要求，通过电脑对实验过程的数据输出情况进行监控，并进行及时的调整改变和将使用过程中产生的数据进行记录、处理，如需要还可以将数据直接上传；（6）在实验时还可以利用温控箱上所自带的USB监控或控制键盘对实验过程进行实时的监控和实时更改。

本发明的有益效果：

1.本发明的实验装置，具有结构简单，体积小，重量轻，制冷、制热性能好，无磨损，无噪声，可与电脑直接连接，并可与互联网连接上传数据。

本发明的实验装置，由于采用了STC12C5410AD单片机，STC12C5410AD单片机中包含中央处理器、程序存储器（Flash）、数据存储器（RAM）、EEPROM、定时/计数器、I/O接口、UART接口和中断系统、SPI接口、高速A/D转换模块、PWM（或捕捉/比较单元）以及硬件看门狗、电源监控、片内RC振荡器等模块。

本发明的实验装置，不使用制冷剂，无泄漏，无环境污染，洁净卫生。

本发明的实验装置，可以通过工作电流大小的改变来实现制冷速度和制冷温度的调节，控制灵活，具有可逆性，可以方便地实现冷热功能转换。

本发明的实验装置，其内部的热电堆可以任意形式排布，其大小、形状都可以根据需要改变。

附图说明：

附图1是本发明的实验装置的结构示意图。

附图2是本发明的实验装置的电气原理框图。

附图3是本发明的实验装置的温度采集电路图。

图中：1 —防护罩；2 —冷却风扇；3 —散热片；4 —半导体制冷片；5 —导冷块；6 —隔热层；7 —保温层；8 —箱体外壳；9 —系统控制组成；10 —温控传感器；11 —箱盖；

具体实施方式：

实施例1：

一种利用半导体制冷技术的物理化学实验装置，其组成包括：箱体外壳、箱盖、半导体制冷片和导冷块，所述的箱体外壳8和箱盖11内部具有保温层7，所述的保温层内还具有隔热层6，所述的箱体外壳的两相对侧分别具有安装有一组半导体制冷片4，所述的半导体制冷片外侧具有导冷块5，所述的箱体外壳的底部安装有温控传感器10，所述的箱体外壳的一侧部安装有系统控制组成9。

实施例2：

根据实施例1所述的利用半导体制冷技术的物理化学实验装置，所述的箱体外壳内安装有一组半导体制冷片的两相对侧的外部分别安装有防护罩1，所述的防护罩内部安装有散热片3，所述的散热片上安装有冷却风扇2。

实施例3：

根据实施例1或2所述的利用半导体制冷技术的物理化学实验装置，所述的系统控制组成包含有LED显示屏、整机控制电路板组成、一组数字按键和设置及调控用按钮、USB接口、RS232接口。

实施例4：

一种实施例要求1或2或3之一所述的利用半导体制冷技术的物理化学实验装置的操作方法，其操作步骤为：（1）首先将按要求组装好的温控箱的箱体内外擦拭干净；（2）通电检查各系统工作是否正常，包括箱体内部是各保护层是否完好，箱体外部的冷却风扇工作是否正常等：（3）按实验要求对温控箱进行连接，包括连接电脑、打印设备及外网，并将电脑打印设备等接通电源，将外网联通；（4）通电并按实验要求设置温控箱的工作数据，待实验需要使用温控箱时可提供能达到使用要求的使用设备；（5）在使用温控箱进行冷却或加热操作时，根据使用要求，通过电脑对实验过程的数据输出情况进行监控，并进行及时的调整改变和将使用过程中产生的数据进行记录、处理，如需要还可以将数据直接上传；（6）在实验时还可以利用温控箱上所自带的USB监控或控制键盘对实验过程进行实时的监控和实时更改。