一种电热装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种电热装置，包括温度控制仪和至少两个温度传感器，第一温度传感器设于被加热物中，其余温度传感器可选择地固定在电热元件的表面；温度控制仪包括计算控制模块、保护电路、电源电路、设置显示模块、温度检测处理电路和可控硅控制器，保护电路的输入端连接交流电源，输出端通过电源电路连接计算控制模块和可控硅控制器，可控硅控制器的输出端连接电热元件；设置显示模块包括分别与计算控制模块连接的LCD单元和按键；计算控制模块连接温度检测处理电路的输出端，而温度检测处理电路的输入端分别连接各温度传感器。此装置能够有效快速地将被加热物加热至稳定温度，并保证接触面的温度不会过高，确保被加热物的性能，防止危险发生。
【专利说明】-种电热装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电热装置，用于对电热设备的加热温度进行控制，使被加热物能 快速加热并稳定至设定温度。
【背景技术】
[0002] 在实际生活以及工程实践领域，经常要使用到电加热设备来进行加热工作。在使 用电加热设备的某些情况之下，要求被加热物的温度能够快速上升并且能够快速保持稳 定。
[0003] 目前，电加热设备在温度控制方面通常是采用接触器通断控制方式。采用这种接 触器通断的温度控制方式，不仅温度控制精度低，而且峰谷温差大，甚至超过所能承受的误 差范围，无法满足很多温度控制的规定要求。同时，在使用传统的电加热设备加热时，设备 表面的温度上升很快，往往设备表面的温度已经超过设定的温度很多，而被加热物还没有 达到设定的温度。在一些特定的情况下，电加热设备表面的温度过高，被加热物在接触面局 部的性质可能会发生变化，甚至会发生危险，有待改进。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的，在于提供一种电热装置，其能够有效快速地将被加热物加热至稳 定温度，并保证接触面的温度不会过高，确保被加热物的性能，防止危险发生。
[0005] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0006] -种电热装置，包括温度控制仪和至少两个温度传感器，其中，第一温度传感器设 于被加热物中，其余温度传感器可选择地固定在电热元件的表面；
[0007] 所述温度控制仪包括计算控制模块、保护电路、电源电路、设置显示模块、温度检 测处理电路和可控硅控制器，其中，所述保护电路的输入端连接交流电源，而输出端通过电 源电路连接计算控制模块；所述保护电路的输出端还连接可控硅控制器，而所述可控硅控 制器的输出端则连接电热元件；
[0008] 所述设置显示模块包括分别与计算控制模块连接的LCD单元和按键，通过按键设 置的温度送入计算控制模块，同时通过IXD单元实时显示；
[0009] 所述计算控制模块还连接温度检测处理电路的输出端，而温度检测处理电路的输 入端分别连接各温度传感器，将各温度传感器感测的温度数据传送至计算控制模块，计算 控制模块根据按键设置的温度数据，以及温度检测处理电路传送的温度数据，计算得到导 通角，并将该导通角信息发送给可控硅控制器，所述可控硅控制器通过调整导通角来控制 电热元件的加热功率。
[0010] 上述温度控制仪还包括过零检测电路，所述过零检测电路连接在计算控制模块与 保护电路之间。
[0011] 采用上述方案后，本发明具有以下特点：
[0012] (1)通过设置至少两个温度传感器，采用多测点目标温度控制策略，除了读取电热 元件表面的温度，还专门读取被加热物的实时温度，对加热过程的了解更加全面，保证接触 面的温度不会过高，确保被加热物的性能，防止危险发生；
[0013] ⑵采用大功率双向可控硅控制加热温度，具有输出功率连续可控，使用寿命长等 诸多特点，可以快速有效地使用电热元件加热物体至稳定温度，同时在加热过程中控制加 热接触面的最高温度，避免接触面温度过高发生危险。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的整体架构图；
[0015] 图2是本发明中温度控制仪的电路结构框图；
[0016] 图3是本发明中温度控制仪的工作流程图。
【具体实施方式】
[0017] 以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0018] 如图1所示，本发明提供一种电热装置，包括温度控制仪1和第一、二温度传感器 21、22,其中，温度控制仪1连接电热元件3,并为电热元件3通电加热；第一温度传感器21 可固定在电热元件3的表面，用以在加热过程中实时感测加热元件3加热面的温度；第二温 度传感器22可设于被加热物5中，用以在加热过程中实时感测被加热物5的温度，所述第 一、二温度传感器21、22感测到的温度均传送至温度控制仪1，由温度控制仪1控制电热元 件3的加热温度。
[0019] 如图2所示，是本发明中温度控制仪1的电路框图，所述温度控制仪1包括计算控 制模块、保护电路、过零检测电路、电源电路、设置显示模块、温度检测处理电路和可控硅控 制器，下面分别介绍。
[0020] 所述保护电路的输入端连接交流电源4,而输出端通过电源电路连接计算控制模 块，并由计算控制模块为其余组件供电，通过保护电路为温度控制仪供电，具有防触电、过 载保护等功能；所述保护电路的输出端还连接可控硅控制器，而所述可控硅控制器的输出 端则连接电热元件，通过调整交流电源导通角来控制电热元件的加热功率，在不需加热时， 可控硅控制器是没有电源输入的，电热元件的体积有可能比较大，在不工作时可以不连接， 这样可以免除意外触电事故，而在工作中当电热元件出现短路故障时，保护电路能够起到 过载保护的功能，避免装置烧毁。
[0021] 在本实施例中，设置显示模块包括LCD单元和按键，分别与计算控制模块连接， 在开始加热前，通过按键设置电热元件加热面的最高温度和被加热物的目标温度，并送入 计算控制模块，在加热过程中，通过LCD单元实时显示加热相关参数和温度数据，并进行设 置。
[0022] 所述计算控制模块还连接温度检测处理电路的输出端，而温度检测处理电路的输 入端分别连接第一、二温度传感器，分别用于读取电热元件加热面的温度和被加热物的温 度，将第一、二温度传感器感测的温度数据传送至计算控制模块。计算控制模块根据按键设 置的温度数据，以及温度检测处理电路传送的温度数据，计算得到导通角，并将该导通角信 息发送给可控硅控制器。
[0023] 在本实施例中，在计算控制模块与保护电路之间还连接有过零检测电路，主要是 为计算控制模块控制输入电热元件的功率大小提供一个基准参考点。
[0024] 实际工作时，配合图3所示，将第一温度传感器固定在电热元件的表面，将第二温 度传感器固定在被加热物中，通过按键输入需要控制的被加热物的目标温度及电热元件允 许的最高温度，同时初始化导通角和导通基数，并在IXD单元上显示。在加热开始后，第一、 二温度传感器分别感应电热元件表面的温度和被加热物的温度，经过温度检测处理电路后 进入计算控制模块。计算控制模块根据设置的目标温度和当前的温度来控制可控硅控制 器，来调节流入电热元件的功率的大小，来达到快速加热和稳定在目标温度的目的。同时控 制电热元件表面的温度不超过其能够承受的最高温度，避免一些不必要的伤害和危险。
[0025] 在本发明正常控制加热过程中，使用可控硅控制器来控制流入电热元件的功率的 大小，设置初始导通基数=180°，初始导通角=180°。当第二温度传感器读取的温度超 过目标温度，或第一温度传感器读取的温度超过最高温度时，计算控制模块控制切断电源， 导通基数=导通基数/2,导通角=180° -导通基数。当温度下降，第一、二温度传感器读 取的温度低于设置温度时，控制接通电热元件电源。此时，由于交流电源导通角减小，电热 元件的加热功率也相应减小，减小了被加热物的温度上升速率。当温度继续上升至超过设 置温度时，重复之前步骤，被加热物的温度被逐渐加热并控制稳定至设定温度。
[0026] 需要说明的是，以上仅为本发明的一个实施例，在具体实施时，可设置多个温度传 感器作为备用，将其中一个温度传感器设于被加热物中，而其余温度传感器根据实际情况 选择使用其中的至少一个，例如在电热元件体型较大的情况下，其表面的不同位置存在温 差，可以在不同位置固定多个温度传感器，若其中某个温度传感器感测的温度过高，则温度 控制器改变其加热功率，这样即可适用于多种情况，适用性更广。
[0027] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是 按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围 之内。
【权利要求】
1. 一种电热装置，其特征在于：包括温度控制仪和至少两个温度传感器，其中，第一温 度传感器设于被加热物中，其余温度传感器可选择地固定在电热元件的表面； 所述温度控制仪包括计算控制模块、保护电路、电源电路、设置显示模块、温度检测处 理电路和可控硅控制器，其中，所述保护电路的输入端连接交流电源，而输出端通过电源电 路连接计算控制模块；所述保护电路的输出端还连接可控硅控制器，而所述可控硅控制器 的输出端则连接电热元件； 所述设置显示模块包括分别与计算控制模块连接的LCD单元和按键，通过按键设置的 温度送入计算控制模块，同时通过IXD单元实时显示； 所述计算控制模块还连接温度检测处理电路的输出端，而温度检测处理电路的输入端 分别连接各温度传感器，将各温度传感器感测的温度数据传送至计算控制模块，计算控制 模块根据按键设置的温度数据，以及温度检测处理电路传送的温度数据，计算得到导通角， 并将该导通角信息发送给可控硅控制器，所述可控硅控制器通过调整导通角来控制电热元 件的加热功率。
2. 如权利要求1所述的一种电热装置，其特征在于：所述温度控制仪还包括过零检测 电路，所述过零检测电路连接在计算控制模块与保护电路之间。
【文档编号】G05D23/32GK104062992SQ201410252746
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】周继凯, 岳青滢, 赵新华, 狄克, 陈徐东, 马晓辉, 许业金 申请人:河海大学