专利名称：一种智能细胞培养温室温度控制装置的制作方法
技术领域：
一种智能细胞培养温室温度控制装置所属领域本实用新型涉及温度控制装置，具体地说是一种适用于对细胞培养温室进行温度 控制的装置。
背景技术：
细胞培养技术对培养室的温度有着严格的限定，要维持培养细胞旺盛生长，必须 将培养室的温度恒定在适宜的温度范围。如人体细胞培养的标准温度为36. 5°C 士0.5°C， 偏离这一温度范围，细胞的正常代谢会受到影响，甚至会死亡。为了保证细胞培养室的温度 能够恒定在适宜的范围，细胞培养室通常都设有供热系统和室内温度控制装置。目前细胞 培养室设计的供热系统一般都同时配有蒸汽热和电热两种不同的热源。这样，当其中的一 种热源因故不能使用时，可及时切换为另一种热源工作，从而有效防止因热源故障使系统 无法正常运行。目前的室内温度控制装置，通常包括有显示器、可编程单片机及其受控的由 加热控制电路和降温控制电路组成的温度控制电路。在实际应用时，现有的室内温度控制 装置，一般只能针对一种热源进行调控，如或是专门针对蒸汽热源进行调控或针对电热源 进行调控。所以当正在使用的热源出现问题需要启用另一种热源时，必需通过人工手动切 换。这种方式极易造成系统震荡过冲，从而导致温室温度超温。另外，目前的室内温度控制 装置与细胞培养室供热系统中的风机无关联，所以当出现风机故障而使热能方法传递到室 内，致使室内温度降低时，温度传感器依旧会机械地将温度偏低信号传递给加热器，加热器 因此会不停地继续工作，所以极易引发火灾。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种智能细胞培养温室温度控制装置，其设计科学合 理并且可根据测定数据对两种热源进行自动切换，从而能够克服上述现有技术中所存在的 问题。本实用新型的目的是这样实现的本实用新型所提供的智能细胞培养温室温度控制装置，包括有可编程控制器、显 示屏、温度传感器，其设计要点在于可编程控制器分别串接有蒸汽加热PID执行元件和电 加热器PID执行元件；可编程控制器的PORTl串口通过数据线与电加热智能PID温控表、蒸 汽加热智能PID温控表相连；可编程控制器的信号接收端分别与温室温度传感器、电热温 度传感器以及蒸汽热温度传感器相连；显示屏通过数据线与可编程控制器的PORTO串口连 接。本实用新型温控精确度高，能够同时针对两种热源形式进行自动检测，并能够根 据测定数据对两种热源进行自动切换，从而可有效恒定室内温度，并有效避免了人工切换 所导致的过冲现象。本实用新型同时还可以自动检测风机皮带运行是否正常，由此解决了 因风机故障致使温度传感器信号误导加热器非正常持续工作的问题。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括有可编程控制器1、显示屏2、温度传感器。可编程控 制器1分别串接有蒸汽加热PID执行元件和电加热器PID执行元件；可编程控制器1的串 口 PORTl通过数据线与电加热智能PID温控表3、蒸汽加热智能PID温控表4相连；可编程 控制器1的信号接收端分别与温室温度传感器14、电热温度传感器13以及蒸汽热温度传感 器12相连；显示屏2通过数据线与可编程控制器1的串口 PORTO连接。电加热智能PID温控表3的信号输入传感器10以及蒸汽加热智能PID温控表4 的信号输入传感器11安装在送风风道22的温室入口端。电加热智能PID温控表(3)和蒸汽加热智能PID温控表(4)最好采用四线制双 PT100复合传感器，以尽量减少电加热智能PID温控表3及蒸汽加热智能PID温控表4的信
号误差。所述的蒸汽加热PID执行元件由电气转换器5 (4-20mA转换为0_0. 2Mpa)、比例隔 膜调节阀7、换热器19、疏水器20构成。该执行元件受蒸汽加热智能PID温控表4的调控。 在可编程控制器1连接有电接点压力表9。电接点压力表9将蒸汽消失信号提供给可编程 控制器1，为热源自动切换提供依据。在电气转换器5上连接有蒸汽电磁阀6和气动截止阀 8。蒸汽电磁阀6与气动截止阀8构成保护回路动作时切断蒸汽的执行元件。气动截止阀 8在压缩空气消失或停电时均可切断蒸汽。所述的电加热器PID执行元件由微断开关21、固态继电器组15、接触器16、电加 热组件18构成；电加热组件18上设有温控开关17。电加热器PID执行元件受电加热智能 PID温控表3调控。温度开关17安装在电加热器组件18上，当风机皮带断裂或固态继电器 击穿造成温度过高时动作直接切断接触器16的线圈电源保护系统。本实用新型在开机送电后，系统首先需要人工选择操作状态，手动状态或者自动 状态，自动状态下默认是蒸汽加热优先，手动状态下需要选择电加热或者是蒸汽加热。无论 是电热切换到蒸汽热，还是蒸汽热切换到电热，系统均会把实时温度传送到PID温控表中， 经过升温延迟时间(可设定)后，在当前的实时温度基础上增加升温温度(可设定)，在经过 升温延迟时间(可设定)后，再把升温延迟时间(可设定)前的温度，加上升温温度(可设定)， 传送到可编程控制器1内。如此循环，直到系统温度与设定温度相同为止。此过程不分手 动和自动状态，初始送电也会进行此状态。当蒸汽热本地温度超限，蒸汽热温度传感器将超 温信号发出后，蒸汽电磁阀6停关闭，当温度恢复设定后，蒸汽电磁阀6会自动复位。当电 热本地温度超限(限制温度在温控表上设定)，会停止电加热，并且有报警输出。室温传感器 14设置在能够反应温室整体温度的合适位置，可编程控制器1会根据此温度自动缓慢修正 运行PID温控表的设定值。因此具有智能调节的作用。电热温度传感器13以及蒸汽热温 度传感器12安装在风道上能够较快的感受温度变化，其作用是稳定热源温度防止过冲。可 编程控制器1可根据室温传感器14的检测值计算误差然后微调PID温控表设定值，最终将 室温稳定在要求的温度范围。当可编程控制器1检测到电接点压力表9低于设定下限一定 时间(可以根据实际情况修改)时，可自动切换到电加热。当检测到蒸汽压力恢复时，延时
4(可以根据实际情况修改延时值)。 本实用新型能够根据温室温度变化智能自动修改温控表的设定点；根据热源情况 自动切换热源(电或蒸汽);根据温室温度超温后自动热源。由此解决了温室温度控制不准、 不同热源不能自动切换、温室温度无防过热保护等问题。
权利要求1.一种智能细胞培养温室温度控制装置，包括有可编程控制器(1)、显示屏(2)、温度 传感器，其特征在于可编程控制器(1)分别串接有蒸汽加热PID执行元件和电加热器PID 执行元件；可编程控制器(1)通过数据线与电加热智能PID温控表(3)、蒸汽加热智能PID 温控表(4)相连；可编程控制器(1)的信号接收端分别与温室温度传感器(14)、电热温度传 感器(13)以及蒸汽热温度传感器(12)相连；显示屏(2)通过数据线与可编程控制器(1)连 接。
2.根据权利要求1所述的智能细胞培养温室温度控制装置，其特征在于所述的蒸汽加 热PID执行元件由电气转换器(5)、比例隔膜调节阀(7)、换热器(19)、疏水器(20)构成；在 可编程控制器(1)连接有电接点压力表(9 )；在电气转换器(5 )上连接有蒸汽电磁阀(6 )和 气动截止阀(8)。
3 根据权利要求1所述的智能细胞培养温室温度控制装置，其特征在于所述的电加热 器PID执行元件由微断开关(21)、固态继电器组(15)、接触器(16)、电加热组件(8)构成； 电加热组件(8 )上设有温控开关(17)。
4.根据权利要求1所述的智能细胞培养温室温度控制装置，其特征在于所述的电加热 智能PID温控表(3)和蒸汽加热智能PID温控表(4)采用四线制双PT100复合传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种智能细胞培养温室温度控制装置，其设计要点在于可编程控制器分别串接有蒸汽加热PID执行元件和电加热器PID执行元件；可编程控制器的PORT1串口通过数据线与电加热智能PID温控表、蒸汽加热智能PID温控表相连；可编程控制器的信号接收端分别与温室温度传感器、电热温度传感器以及蒸汽热温度传感器相连；显示屏通过数据线与可编程控制器的PORT0串口连接。本实用新型可有效恒定室内温度，并有效避免了人工切换所导致的过冲现象。
文档编号G05D23/20GK201926939SQ20102056048
公开日2011年8月10日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者王亚然, 王英, 耿风廷, 胡丽芝, 马东杰, 高珊, 齐名 申请人:华北制药金坦生物技术股份有限公司