专利名称：一种温度控制方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及温度控制，特别涉及一种温度控制方法和装置。
背景技术：
目前，在半导体、过程气体分析等领域中，为了提高相关精密器件的使用 寿命和测量精度，需要使这些器件工作或放置在恒温场所中，如光谱仪、光源、 芯片等，这就需要一种较好的温控方法和装置，进而使工作或放置场所保持恒温。
对于一些较小的精密器件的温控，且外界环境温度变化不大的情况，通常 使用如下装置将需要恒温的器件如光谱仪安装在温控箱内，而在所述温控箱 的外侧安装加热装置和制冷装置，在温控箱内安装温度传感器，温度传感器连 接控制单元的输入端，而控制单元的输出端连接加热装置和制冷装置。通常采 用TEC (半导体热电制冷器)作为加热装置和制冷装置。工作方式为通过所 述温度传感器测得温控箱内的温度，之后把温度信号送控制单元，控制单元通 过判别温度信号进而做出选择加热或制冷。该方法和装置实现了温度控制， 但也有如下不足1、 TEC制冷器的功率小，而且效率低，造成加热和制冷反应 慢，倘若实现大功率加热和制冷，则需要串联若干电堆，但这样会降低运行的 可靠性；2、不易于实现防爆功能，TEC制冷器都需要电气连接；3、加热不均 匀，TEC制冷器只是安装在温控箱的一侧，因此，只能加热和制冷温控箱的局 部，造成温控箱内的温度不均匀。
对于一些较大型的精密器件的温控，且外界环境温度变化较大的情况，通 常使用如下装置将需要恒温的器件安装在分析小屋内，而在所述分析小屋内
安装空调装置，使温控箱内保持恒温。该方法和装置实现了大功率的加热和制
冷，但也有如下不足1、空调装置成本较高，而且还要装备分析小屋；2、不 易实现防爆功能，空调装置需要电气连接，能够实现防爆功能的空调装置价格 更高；3、温控精度低，温度分布不均匀，空调装置只是安装在分析小屋内的一侧，因此，当加热和制冷时，造成分析小屋内的温度不均匀，同时空调装置的
温控精度不高；4、空调装置中需要使用运动部件进行制冷和加热，可靠性较低。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的上述不足，提供了一种易于实现大功率 温控、防爆功能，且温度分布均匀、反应快的温度控制方法和装置。 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案 一种温度控制方法，包括以下步骤 制冷流体，使其温度低于或等于预定温度； 加热制冷后的流体； 加热后的流体通入温控箱；
测得所述温控箱内的温度，再通过控制加热功率，从而使温控箱内的温度 达到预定温度。
作为优选，所述流体是气体。 作为优选，通过涡旋制冷方式制冷气体。 作为优选，所述温控箱采用正压防爆。
为了实现上述方法，本发明还提出了这样一种温度控制装置，包括制冷模 块、加热模块、控制模块、温控箱和温度测量模块；所述温度测量模块安装在 所述温控箱内，所述控制模块的输入端与所述温度测量模块连接，输出端与所 述加热模块间电气连接；所述制冷模块和加热模块间连接通有流体的管道，流体 依次经过所述制冷模块和加热模块后进入所述温控箱内。
作为优选，所述加热模块和控制模块安装在所述温控箱内。
作为优选，所述流体是气体。
作为优选，所述制冷模块是涡旋制冷器。
与现有技术相比，本发明具有如下技术效果1、易于实现大功率制冷，采 用涡旋制冷方式，从而使制冷的功率高，通过控制涡旋制冷装置把气体的温度 制冷到略低于预定温度，这样加热模块只需提供较小的加热功率即能实现恒温 控制，反应快；2、易于实现防爆功能，制冷采用涡旋制冷方式，无需电气连接， 无需防爆设计；虽然控制模块和加热模块需要电气连接，但二者安装在温控箱内，经过加热模块的气体充满了整个温控箱，从而使温控箱内保持正压，进而
实现了正压防爆；3、温控精度高、温度分布均匀，通过温控箱内的温度测量模 块监控温控箱内的温度，并通过控制模块去控制加热功率，形成了温度的闭环 控制；经过温控的气体充入温控箱，从而使温控箱内的温度分布均匀；4、可靠 性高，整个装置无需运动部件，提高了运行的可靠性。
图1是本发明的一种温度控制装置的结构示意图2是本发明的一种温度控制方法的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详尽描述。 实施例
如图1所示， 一种温度控制装置，包括制冷模块l、加热模块3、控制模块
2、温控箱11和温度传感器4;所述温度传感器4、加热模块3和控制模块2安 装在所述温控箱ll内，所述控制模块2的输入端与所述温度传感器4连接，输 出端与所述加热模块3间电气连接；所述制冷模块1和加热模块3间连接通有 流体的管道21，所述流体是氮气。所述温控箱ll内安装需要恒温控制的器件 12。所述制冷模块1是涡旋制冷器，所述涡旋制冷器是现有技术，在此不再赘 述。所述加热模块3采用电加热器。
本实施例还揭示了一种温度控制方法，如图2所示，包括以下步骤 控制高压氮气以一定的流量通入涡旋制冷器1，出来的冷气流的温度低于所 述温控箱内11的预定温度；
制冷后的氮气通入加热模块3，加热模块3加热所述制冷后的氮气； 加热后的氮气通入温控箱ll，并使所述温控箱ll内保持正压，从而实现了 正压防爆；
所述温度传感器4测得所述温控箱11内的温度，然后信号送所述控制模块 2，所述控制模块2根据测得的温度去改变加热模块3的加热功率，从而使温控 箱11内的温度达到预定温度，进而使所述温控箱11内保持恒温。
需要指出的是，上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明的关键是，先制冷流体，使其温度低于或等于预定温度；加热制冷后的流体; 加热后的流体通入温控箱；测得所述温控箱内的温度，再通过控制去调整加热 功率，从而使温控箱内的温度达到预定温度。在不脱离本发明精神的情况下， 对本发明作出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种温度控制方法，包括以下步骤制冷流体，使其温度低于或等于预定温度；加热制冷后的流体；加热后的流体通入温控箱；测得所述温控箱内的温度，再通过控制去调整加热功率，从而使温控箱内的温度达到预定温度。
2、 根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于所述流体是气体。
3、 根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于通过涡旋制冷方式 制冷气体。
4、 根据权利要求2或3所述的温度控制方法，其特征在于所述温控箱采 用正压防爆。
5、 一种温度控制装置，包括制冷模块、加热模块、控制模块、温控箱和温 度测量模块；所述温度测量模块安装在所述温控箱内，所述控制模块的输入端 与所述温度测量模块连接，输出端与所述加热模块间电气连接；其特征在于 所述制冷模块和加热模块间连接通有流体的管道，流体依次经过所述制冷模块 和加热模块后进入所述温控箱内。
6、 根据权利要求5所述的温度控制装置，其特征在于所述加热模块和控 制模块安装在所述温控箱内。
7、 根据权利要求5或6所述的温度控制装置，其特征在于所述流体是气体。
8、 根据权利要求7所述的温度控制装置，其特征在于所述制冷模块是涡 旋制冷器。
全文摘要
本发明公开了一种温度控制方法，包括以下步骤制冷流体，使其温度低于或等于预定温度；加热制冷后的流体；加热后的流体通入温控箱；测得所述温控箱内的温度，再通过控制去调整加热功率，从而使温控箱内的温度达到预定温度。本发明还公开了一种用于实现上述方法的装置，包括制冷模块、加热模块、控制模块、温控箱和温度测量模块；所述温度测量模块安装在所述温控箱内，所述控制模块的输入端与所述温度测量模块连接，输出端与所述加热模块间电气连接；所述制冷模块和加热模块间连接通有流体的管道。本发明易于实现防爆功能，且温度均匀、反应快，还可以实现大功率加热或制冷。
文档编号G05D23/01GK101286072SQ20081006164
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月19日 优先权日2008年5月19日
发明者李增珍, 贺和好 申请人:聚光科技(杭州)有限公司