用于实验室的预警式冷却水循环装置的制作方法

本发明涉及一种用于实验室的预警式冷却水循环装置。

背景技术：

实验室中有很多化学实验反应所需的时间较长，并且需要通冷却水。商品化的冷却水设备的价格十分高昂，而很多实验室为了节约设备采购成本，直接采用自来水作为冷却水，吸收热量后排入水池，导致大量的自来水流失。此种简易的自来水冷却运行过程中，偶尔会遇到自来水停水或管路漏水的突发状况，冷却水的供给中断或室内水漫金山，实验装置温度持续升高，不仅影响实验，而且很可能会导致装置破损甚至爆炸，对于人身和财产安全都是非常大的隐患。而遇到突发停电的状况时，加热实验已经停止而冷却水依旧连通着，大量的自来水白白流失，会造成资源浪费。另外，实验室的冷却水很多都是直接流入下水道的，但是这些水都是洁净的水。实验室用的冷却水的量很大，直接放入下水道等于浪费珍贵的资源。

技术实现要素：

为了解决上述问题需要一种可以实现在冷却水停止通入或不足的情况下自动切断电源，在突发停电的情况下停止通入冷却水，并且回收重复利用冷却水的用于化学实验的自动冷却水系统，并将这个系统制作成高效、无人值守的装置，成本低的用于实验室的预警式冷却水循环装置。

本发明所述的用于实验室的预警式冷却水循环装置，其特征在于：包括用于储水冷凝的水箱、用于加热水箱内液体温度的化学反应装置、用于提醒水位信息的报警装置以及控制装置，所述水箱的内配有用于检测箱内最高水位的上液位传感器和用于检测箱内最低水位的下液位传感器；

所述化学反应装置包括加热器、冷凝管、下进水管、上出水管以及抽水泵，所述下进水管与冷凝管的上出水口连通，所述上出水管与所述冷凝管的下进水口连通；化学反应装置所述抽水泵的进水口通过出水管与所述水箱的出水口连通，所述抽水泵的出水口通过三通分成两路，第一路与加热器的进水口连通，第二路与外界水源连通，并在第二路配有用于控制第二路导通状态的电磁阀；所述加热器的出水口通过冷凝管与所述水箱的进水口管路连通；

所述报警装置包括用于提醒使用者最低水位信息的蜂鸣器和用于检测冷凝管内液体流量的流量检测开关，所述流量检测开关装在所述冷凝管的出水口处，并且所述流量检测开关的第一信号输出端与所述蜂鸣器的信号输入端电连；所述流量检测开关的第二信号输出端与所述控制装置的信号输入端电连；

所述控制装置包括电路盒、用于控制水箱内液体温度的温度控制仪、用于测定水箱内液体温度的温度传感器、用于与外界电源相连供电的电源线以及用于与加热器相连的电源插线板，所述电路盒与水箱固接；所述的电源插线板固接于电路盒侧边，用于与加热器的插头插接；；所述温度控制仪装在所述电路盒内部，所述温度控制仪包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块以及人机交互界面，所述上液位传感器的信号输出端、下液位传感器的信号输出端、所述流量检测开关的第二信号输出端以及所述温度传感器的信号输出端分别通过控制电路与所述数据采集模块的相应信号引脚电连；所述数据采集模块的信号输出端与所述数据传输模块的信号输入端电连，所述数据传输模块的信号输出端与所述数据处理模块的信号输入端电连；所述加热器的控制端、所述抽水泵的控制端、所述流量检测开关控制端、所述电磁阀的控制端以及所述人机交互界面分别通过控制电路与所述数据处理模块的信号输出端电连；所述控制电路中增设用于切换化学反应装置运行方向的内/外循环开关、用于控制电磁阀正常开启/闭合的启动开关以及用于切换人机交互界面工作模式的手/自动开关，并且所述人机交互界面、所述内/外循环开关、启动开关以及所述手/自动开关内嵌在所述电路盒的表面。

所述电路盒通过背部金属钩挂在圆柱状的水箱上边缘，电路元件固定在电路盒内；所述的抽水泵及蜂鸣器固定在电路盒的外壁；所述电源线从电路盒内引出并与外界电源相连；所述上液位传感器、所述下液位传感器均从电路盒中用导线延伸出，分别用于检测最低水位和最高水位。

所述温度传感器从电路盒的上端伸出放入水箱中，用于即时测量水箱中的水温，避免用于冷凝的冷却水温度过高影响冷却效果的情况发生。

所述上液位传感器、所述下液位传感器从电路盒中用导线延伸出，分别悬浮与水箱的底部和水面以下5cm处。

所述水箱为圆柱形，且水箱上端敞口，并且出水管的进水端伸入水箱底部。

所述的电源线与内部的控制电路相连，用来给外接的化学实验加热装置供电。

所述的抽水泵与内部控制电路相连，其进口的出水管为伸入水箱底部的自来水，出水管与金属的三通相连，用来将水箱中的水重新泵入冷凝管进行冷凝操作。

所述的蜂鸣器与流量开关用导线相连，作用为水位过低时报警。

所述的水箱为树脂圆柱结构，用来储存自来水，用于冷凝。

所述的流量检测开关用于检测水路中是否有水通过，并以此来控制电路是否工作。

使用时，先将装置按照水路示意图连接好后，接通外接电源，打开外界水源的水龙头开关；工作时，长按启动开关，触发电磁阀后，第二路导通，外界的自来水从水龙头中流出，并通过出水管进入化学反应装置的加热器内，然后通过冷凝管进入水箱，直到水位漫过下液位传感器后，松开启动开关，水流能自动持续给进，待水位到达指定高度，手动切换为内循环，电磁阀关闭，抽水泵开始工作，将水箱中的水抽出进入冷凝管下口，冷凝管上口的水又通过水管再次排入水箱中，达到了冷却水循环的目的。同时装置中的温度传感器控制水温，当水温过高时，自动切换为外循环，从水龙头进入较冷的水，将水箱中的水温降下来。上液位传感器控制最高水面，防止水位过高，水漫出水箱；下液位传感器除上述作用外，还能防止因水箱破裂导致漏水的故障。

本发明的有益效果是：保证实验室进行长时间持续实验，在无人值守的情况下，防止停水、漏水、停电、冷却水温度过高这类突发状况而导致的水资源浪费和意外事故，并且循环使用冷却水。

附图说明

图1是本发明的结构图。

图2是本发明的电路盒正面结构图。

图3是本实验新型的电路盒背面结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

实施例1本发明所述的用于实验室的预警式冷却水循环装置，包括用于储水冷凝的水箱1、用于加热反应产物的化学反应装置化学反应装置2、用于提醒水位信息的报警装置3以及控制装置4，所述水箱1的内配有用于检测箱内最高水位的上液位传感器11和用于检测箱内最低水位的下液位传感器12；

所述化学反应装置化学反应装置2包括加热器21、冷凝管22、下进水管25、上出水管23以及抽水泵24，所述下进水管与冷凝管22的上出水口连通，所述上出水管23与所述冷凝管的下进水口连通；所述抽水泵24的进水口通过出水管23与所述水箱1的出水口连通，所述抽水泵24的出水口通过三通241分成两路，第一路242与加热器的进水口连通，第二路243与外界水源连通，并在第二路243配有用于控制第二路导通状态的电磁阀25；所述加热器21的出水口与通过冷凝管22与所述水箱1的进水口管路连通；

所述报警装置3包括用于提醒使用者最低水位信息的蜂鸣器31和用于检测冷凝管内液体流量的流量检测开关32，所述流量检测开关32装在所述冷凝管22的出水口处，并且所述流量检测开关32的第一信号输出端与所述蜂鸣器31的信号输入端电连；所述流量检测开关32的第二信号输出端与所述控制装置4的信号输入端电连；

所述控制装置4包括电路盒41、用于控制水箱内液体温度的温度控制仪42、用于测定水箱内液体温度的温度传感器43、用于与外界电源相连供电的电源线44以及用于与加热器相连的电源插线板48，所述电路盒41与水箱1固接；所述的电源插线板48固接于电路盒1侧边，用于与加热器的插头插接；所述温度控制仪42装在所述电路盒41内部，所述温度控制仪42包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块以及人机交互界面，所述上液位传感器11的信号输出端、下液位传感器12的信号输出端、所述流量检测开关32的第二信号输出端以及所述温度传感器43的信号输出端分别通过控制电路与所述数据采集模块的相应信号引脚电连；所述数据采集模块的信号输出端与所述数据传输模块的信号输入端电连，所述数据传输模块的信号输出端与所述数据处理模块的信号输入端电连；所述加热器21的控制端、所述抽水泵24的控制端、所述流量检测开关32控制端、所述电磁阀25的控制端以及所述人机交互界面分别通过控制电路与所述数据处理模块的信号输出端电连；所述控制电路中增设用于切换化学反应装置运行方向的内/外循环开关45、用于控制电磁阀正常开启/闭合的启动开关46以及用于切换人机交互界面工作模式的手/自动开关47，并且所述人机交互界面、所述内/外循环开关45、启动开关46以及所述手/自动开关47内嵌在所述电路盒41的表面。

所述电路盒41通过背部金属钩411挂在圆柱状的水箱1上边缘，电路元件固定在电路盒41内；所述的抽水泵24及蜂鸣器31固定在电路盒41的外壁；所述电源线44从电路盒41内引出并与外界电源相连；所述上液位传感器11、所述下液位传感器12均从电路盒41中用导线延伸出，分别用于检测最低水位和最高水位。

所述温度传感器43从电路盒41的上端伸出放入水箱1中，用于即时测量水箱1中的水温，避免用于冷凝的冷却水温度过高影响冷却效果的情况发生。

所述上液位传感器11、所述下液位传感器12从电路盒41中用导线延伸出，分别悬浮与水箱1的底部和水面以下5cm处。

所述水箱1为圆柱形，且水箱1上端敞口，并且出水管23的进水端伸入水箱底部。

所述的电源插线板48与内部的控制电路相连，用来给外接的化学实验加热装置供电。

所述的抽水泵24与内部控制电路相连，其进口的出水管23为伸入水箱1底部的自来水，出水管23与金属的三通241相连，用来将水箱1中的水重新泵入冷凝管进行冷凝操作。

所述的蜂鸣器31与流量检测开关用导线相连，作用为水位过低时报警。

所述的水箱1为树脂圆柱结构，用来储存自来水，用于冷凝。

所述的流量检测开关32用于检测水路中是否有水通过，并以此来控制电路是否工作。

使用时，先将装置按照水路示意图连接好后，接通外接电源，在温度控制仪42的人机交互界面上设置好温度参数，然后打开外界水源的水龙头开关；工作时，长按启动开关46，触发电磁阀25后，第二路243导通，外界的自来水从水龙头中流出，并通过三通241以及第一路242进入化学反应装置2的加热器21内，然后通过冷凝管22进入水箱1，直到水位漫过下液位传感器12后，松开启动开关46，水流能自动持续给进，待水位到达指定高度，手动切换为内循环，电磁阀25关闭，抽水泵24开始工作，将水箱1中的水抽出进入冷凝管22下口，冷凝管22上口的水又通过水管再次排入水箱1中，达到了冷却水循环的目的。同时装置中的温度传感器43控制水温，当水温过高时，自动切换为外循环，从水龙头进入较冷的水，将水箱1中的水温降下来。上液位传感器11控制最高水面，防止水位过高，水漫出水箱；下液位传感器12除上述作用外，还能防止因水箱1破裂导致漏水的故障。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。