专利名称：磁疗仪中冷水机组的制冷控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制冷控制装置，特别涉及磁疗仪中冷水机组的制冷控制装置。
背景技术：
现如今，医学上多使用磁疗仪来医治各种疾病，部分功率部件在工作过程中会产 生热量，特别是大部分磁疗仪都采用线圈通过电流产生磁场，但是电流在通过线圈时因材 料的内阻会产生热量，如果不及时散热，线圈因温度升高而烧毁，因此人们通过一个冷水机 组来降温。 上述中的冷水机组的整个制冷工艺，如图1所示，主要包括两个循环，制冷循环和 热交换水循环。冷凝器10、蒸发器20和水箱30形成一个制冷循环，使得水箱30中得到所 需温度的冷水。水泵40、铜管50跟水箱又30形成一个热交换水循环，铜管50与线圈中热 交换器60相联，铜管50跟水完成一个热交换，从而降低磁疗仪中的线圈的温度，实现降温 散热的目的。同时，液位传感器70测量水箱30的液位，压力变送器80测量水泵40的出口 压力。 分析上述冷水机组，不难看出，水箱30中的水会因受热而蒸发，长时间使用，水箱
30中的水变少，达不到冷却的效果；又铜管50或热交换器60中的管道被堵，可能会使磁疗
仪中的线圈的温度升高，线圈烧断；另外热交换器60中的管道漏水也会导致线圈短路被烧
断。 一旦上述的这些问题出现，都会影响治疗效果，达不到预期治疗的目的，甚至危害到人
体的健康。所以对冷水机组进行监测和控制，在整个磁疗仪中显得非常重要。 然而，现有的制冷控制装置，通常采用单元组合式仪表联合控制，造价比较高，而
且所需的仪表数量种类多，如水箱30的进出口温度仪表、水箱30的液位仪表、水泵40的压
力仪表等等，还需要专门仪表柜安放这些仪表，仪表柜体积大，结构又复杂。 鉴于此，本发明人研制出一种适合磁疗仪中冷水机组的制冷控制装置，来克服这
类问题，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种磁疗仪中冷水机组的制冷控制其装置，使得对冷 水机组的制冷控制更加简单，装置造价低，体积小。 为了实现上述目的，本实用新型的解决方案为 磁疗仪的制冷控制装置，其中包括有 温度检测模块，包括带有感温元器件的温度采样电路，用于测量水箱热交换水循 环进口和出口温度信号； 压力采样模块，具有压力采样电路，对压力变送器上的输出电流进行采样，得到水 泵出口压力信号； 液位采样模块，具有液位采样电路，对液位传感器的输出电流进行采样，得到液位 传感器的液位信号；[0013] 控制模块，用于控制冷水机组中的水泵和冷凝器中压縮机的开启或关闭； 单片机处理模块，连接上述的温度检测模块、压力采样模块、液位采样模块、控制
模块； 通信模块，将单片机处理模块与上位机连接在一起。 上述的感温元器件为热敏电阻。 上述单片机处理模块上还连接一个显示所得信号的显示模块。 采用上述方案后，本实用新型利用单片机技术，将磁疗仪上冷水机组的各种温度、 压力、液位的参数监测和对水泵、冷凝器的控制集成在小型电路中，降低了造价，而且也不 需要使用原先那么多仪表，结构简化，体积小，又能实现对冷水机组进行精确控制，避免冷 水机产生故障，损坏磁疗仪。
图1是磁疗仪中冷水机组的制冷工艺示意图图2是本发明较佳实施例的各个模块框图；图3是本发明较佳实施例的总体结构示意图图4是温度检测模块的电路图；图5是压力采样模块的电路图；图6是液压采样模块的电路图；图7是显示模块的示意图；图8是控制模块的电路图；图9是通信模块的电路图；图10是单片机处理模块的电路图。
具体实施方式结合图2和图3，磁疗仪中冷水机组的制冷控制装置，包括单片机处理模块1、温度 检测模块2、压力采样模块3、液位采样模块4、显示模块5、控制模块6和通信模块7。 在单片机处理模块1上连接温度检测模块2、压力采样模块3、液位采样模块4、显 示模块5、控制模块6和通信模块7。 如图4所示，温度检测模块2分成两路温度采样电路， 一路由电容C4和C6、电感 L1、电阻R2、 R4和R1、二极管D5构成；另一路由电容C5和C7、电感L2、电阻R3、 R5和R6、 二极管D4构成。电阻R4和R5是热敏电阻，电阻Rl和R6同热敏电阻R4和R5分别构成回 路，在外部5V电源作用下得到跟温度成比例的电压信号，送入单片机处理模块1内部的A/ D转换器(数模转换器)，完成温度采样。电容C4、电感L1、电容C6和电容C5、电感L2、电 容C7是两路独立的n型滤波器，用来滤除高频干扰，二极管D和D4是瞬态电压抑制器，消 除外界干扰。 热敏电阻R4和R5上得到的因温度引起的电阻变化，转换为单片机处理模块1模 拟通道可以接受的电压信号，滤除高频干扰和浪涌电压后输入到单片机处理模块1中，以 完成温度的采样。 如图5所示，压力采样模块3由电容C2、电感L3、电容C10、电阻R7和R9、二极管D6构成的压力采样电路，对图1中的压力变送器80上输出电流进行采样。其中电容C2、电感L3、电容C10组成n型滤波器，以减少外界高频干扰。电阻R9是电流电压转换电阻，将压力变送器80上输出的4 20毫安的电流信号转换为1 5伏的电压信号，以便于单片机处理模块l内部的A/D转换器转换。电阻R7是保护电阻，一方面防止电流通路开路，另一方面作为滤波器的阻抗匹配电阻使用。二极管D6是瞬态电压抑制器，用来抑制外界干扰。[0034] 压力采样模块3用来将压力变送器80的电流信号转换为符合单片机处理模块1的电压信号，并滤除高频干扰和浪涌电压，完成水泵出口压力的采样。 在结合图6，液位采样模块4由电容C9、电感L4、电容Cll、电阻R8和R10、二极管D7构成的液位采样电路。其中电容C9、电感L4、电容Cll组成n型滤波器，以减少外界高频干扰。电阻R10是电流电压转换电阻，将液位传感器70上输出的4 20毫安电流信号转换为1 5伏的电压信号，以便于单片机处理模块1内部的A/D转换器转换。电阻R8是保护电阻，一方面防止电流通路开路，另一方面作为滤波器的阻抗匹配电阻使用。二极管D7是瞬态电压抑制器，用来抑制外界干扰。 液位采样模块4将液位传感器70转换为符合单片机处理模块1的电压信号，并滤除高频干扰和浪涌电压，完成水箱液位信号的采样。 如图7所示，为本实用新型的显示模块5的示意图，本实施例中的显示模块5为
VFD显示器(真空荧光显示器)，使用并行口结合控制端口 (读、写、片选使能端)实现单片
机处理模块1和显示模块5之间数据和命令的传递，从而完成数据显示。 如图8所示，为控制模块6，本模块为两个独立的控制端口 ，水泵控制端口 J2和压
縮机控制端口 J3。两者的结构原理相同，都使用了固态继电器GD1、GD2，将TTL电平(晶体
管_晶体管逻辑电平)通过光电隔离实现两个交流触点的通断，以完成程序性的水泵和冷
凝器中压縮机的通电运行和停止运行功能。 通信模块7如图9所示，它由瞬态电压抑制器Dl和D2、 RS485转换芯片U2和接线端子Jl组成。RS485转换芯片U2是半双工RS485通讯转换芯片，由它实现485的物理协议。本实用新型使用modbus通信协议，使得遵循该协议的上位机都可以与本实用新型连接。二极管D1和D2是反向串联的瞬态电压抑制器，能防止瞬间的脉冲，如静电放电效应、交流电源之浪涌及电源的噪音所导致的失灵等。 单片机处理模块1的电路图参见图10，它是本实用新型的核心部件，通讯、采样、控制都是在单片机处理模块l的控制下完成的。其中晶振Y1、电容C2、电容C3组成单片机芯片U1的振荡电路，二极管D3、电阻R11、电容C1构成单片机芯片U1的送电复位电路，J4是单片机芯片Ul程序写入端口 。 本实用新型在工作时，上位机8根据磁疗仪的工作状况启动水泵40，制冷控制装置开始测量各点信号参数。所得的信号参数首先储存在单片机处理模块l中，同时显示在显示模块5中。 通信模块7与上位机8数据交换。当压力采样模块3检测所得的水泵40出口压力，偏离上位机8内存储的标准范围值时，则上位机8中的报警装置就报警水循环系统异常。 温度检测模块2测得的水箱热交换水循环出口温度和入口温度的信号参数与上位机8内的标准值进行比较，当判断出水箱热交换水循环出口温度和入口温度之差大于出
5口温度标准值和入口温度标准值之差时，则通过通信模块7向单片机处理模块1发出压縮机启动指令，由压縮机控制端口 J3控制启动压縮机工作，开始制冷循环，同时提示告警信息；当判断出水箱热交换水循环出口温度和入口温度之差小于出口温度标准值和入口温度标准值之差时，则通过通信模块7向单片机处理模块1发出压縮机关闭指令，压縮机控制端口 J3控制关闭压縮机工作，停止制冷循环。由此控制整个磁疗仪制冷工作。[0044] 当然，控制装置还可以做适当改变，比如，温度检测模块2中只需要其中一路温度采样电路，采样水箱热交换水循环出口或者入口温度的信号参数，与上位机8内的标准值做比较。 假如是采样出口温度，则与上位机8中的出口温度标准值做比较，当判断出水箱热交换水循环出口温度高于标准值，则通过通信模块7向单片机处理模块1发出冷凝器中压縮机的启动指令，开始制冷循环。反之，则停止制冷循环。 假如是采样入口温度，则与上位机8中的入口温度标准值做比较，当判断出水箱热交换水循环入口温度高于标准值，则通过通信模块向单片机处理模块发出冷凝器中压縮机的启动指令，开始制冷循环。反之，停止制冷循环。[0047] 这种改变都属于本实用新型的保护范畴。
权利要求磁疗仪中冷水机组的制冷控制装置，其特征在于包括有下述模块，温度检测模块，包括带有感温元器件的温度采样电路，用于测量水箱热交换水循环进口和出口温度信号；压力采样模块，具有压力采样电路，对压力变送器上的输出电流进行采样，得到水泵出口的压力信号；液位采样模块，具有液位采样电路，对液位传感器的输出电流进行采样，得到液位传感器的液位信号；控制模块，用于控制冷水机组中的水泵和冷凝器中压缩机的开启或关闭；单片机处理模块，连接上述的温度检测模块、压力采样模块、液位采样模块、控制模块；通信模块，将单片机处理模块与上位机连接在一起。
2. 如权利要求1所述磁疗仪中冷水机组的制冷控制装置，其特征在于上述的感温元器件为热敏电阻。
3. 如权利要求1所述磁疗仪中冷水机组的制冷控制装置，其特征在于上述单片机处理模块上还连接一个显示所得信号的显示模块。
专利摘要本实用新型主要公开了一种磁疗仪中冷水机组的制冷控制装置，包括单片机处理模块、温度检测模块、压力采样模块、液位采样模块、控制模块和通信模块。温度检测模块、压力采样模块和液位采样模块连接在单片机处理模块上，分别测量温度信号、压力信号和液压信号。通信模块将信号参数与上位机进行数据交换，控制模块连接单片机处理模块，控制磁疗仪冷水机组中的水泵和压缩机的工作状态。本实用新型造价低，结构简单，体积小。
文档编号G05D23/24GK201489351SQ20092013932
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者陈子全, 鲁泽 申请人:戴维逊磁疗技术(厦门)有限公司