一种体液培养仪的温控系统的制作方法

文档序号:11685268阅读:256来源:国知局

本实用新型属于温控系统技术领域,尤其涉及一种体液培养仪的温控系统。



背景技术:

全自动体液培养仪用于体液/血液中细菌的培养,其孵育箱为恒温箱,设定在细菌生长的最佳温度。恒温箱要求温度精确、稳定、升温速度快,然而传统的技术多采用继电器控制加热体和鼓风机,靠继电器的吸合来实现,当触点接触不良时极易造成温控失灵,而且控制精度较差、升温缓慢。此外,这样的温控系统的重量和占用空间都比较大,限制了体液培养仪小型化、轻量化和智能化的发展趋势。



技术实现要素:

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、温度控制灵敏、温控精度高、重量和空间占用小的体液培养仪的温控系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种体液培养仪的温控系统包括单片机、用于加热的PTC加热体、用于使培养仪内气流流动的轴流风扇、用于测量培养仪内腔温度的温度传感器和稳压电源,在PTC加热体与单片机之间设有功率转换模块,在轴流风扇与单片机之间设有风扇驱动模块;还包括用于对PTC加热体进行保护的PTC加热体保护电路以及用于对轴流风扇进行保护的轴流风扇保护电路,PTC加热体保护电路与轴流风扇保护电路均与单片机电连接;还包括用于检测温度传感器故障的温度传感器故障检测模块、用于检测PTC加热体故障的PTC加热体故障检测模块和用于检测轴流风扇的轴流风扇故障检测模块,温度传感器故障检测模块、PTC加热体故障检测模块和轴流风扇故障检测模块三者均与单片机电连接。

本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型提供了一种结构设计合理的体液培养仪的温控系统,整个系统结构紧凑,选取的部件小型化、重量轻、占用体积小,有利于培养仪的小型化设计。由于设置了功率转换模块,实现了PTC加热体的加热输出功率可调节,可根据不同的温差情况输出可调的加热功率,避免了温度过冲造成的精度偏差。通过设置多种故障检测模块,对各种意外情况及故障的出现,可准确得出判断,并自动采取保护措施,甚至通过PTC保护电路和轴流风扇保护电路自动切断电流,以维持安全。本系统开机升温速度快,节省了等待时间,缩短了温度平衡所需时间,既工作高效又节省能源。

优选地:还包括用于温度显示的温度显示数码管,温度显示数码管与单片机电连接。

优选地:还包括用于通讯的通讯接口,通讯接口与单片机电连接。

优选地:还包括用于输入设定的功能设置键,功能设置键与单片机电连接。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素:
、特点及功效,兹举以下实施例详细说明如下:

请参见图1,本实用新型的体液培养仪的温控系统包括单片机、用于加热的PTC加热体、用于使培养仪内气流流动的轴流风扇、用于测量培养仪内腔温度的温度传感器和稳压电源。在PTC加热体与单片机之间设有功率转换模块,在轴流风扇与单片机之间设有风扇驱动模块。

还包括用于对PTC加热体进行保护的PTC加热体保护电路以及用于对轴流风扇进行保护的轴流风扇保护电路,PTC加热体保护电路与轴流风扇保护电路均与单片机电连接。

还包括用于检测温度传感器故障的温度传感器故障检测模块、用于检测PTC加热体故障的PTC加热体故障检测模块和用于检测轴流风扇的轴流风扇故障检测模块,温度传感器故障检测模块、PTC加热体故障检测模块和轴流风扇故障检测模块三者均与单片机电连接。

本实施例中还包括用于温度显示的温度显示数码管,温度显示数码管与单片机电连接。

本实施例中还包括用于通讯的通讯接口,通讯接口与单片机电连接。

本实施例中还包括用于输入设定的功能设置键,功能设置键与单片机电连接。

本温控系统的指标控制如下:

(1)开机升温速度快,节省了等待时间:体液培养仪要求恒温箱开机升温速度要快,但现有的培养仪在室温25℃下开机,加热升温到设定值37℃,一般需要等待40min以上。而本温控系统的加热升温速度可达到2℃/min,以上同样条件下从25℃加热到37℃仅仅需要6min;

(2)缩短了温度平衡时间:现有培养仪的恒温箱需要4h才能达到温度均衡(设定值+1.5℃)。而本温控系统仅需2h即可达到温度均衡;

(3)可根据不同的温差情况输出可调的加热功率,避免了温度过冲造成的精度偏差:体液培养仪恒温箱有经常开、关门的操作,开门时间的长短不同,造成温度下降的幅度也不一样,本温控系统可根据温差值调整加热功率,确保每次开关门后10min内达到温度设定值;

(4)使用寿命长,安全可靠:传统的电阻丝加热器件,工作时发红、有明火,造成故障率高,使用寿命短。而本专利采用的PTC加热体件,发热时不发红,不易燃烧。而且PTC加热体原件周围温度超越限值时,其功率自动下降至平衡值,不会产生燃烧危险,这样也使得器件的使用寿命得以延长到10万小时以上;

(5)既工作高效,又节能环保:由于输出功率50W至300W可调,在培养仪恒温箱仓门关闭情况下,维持恒温的功率只有50W,而且是间歇工作,使得最高加热效率可超过95%;

(6)具有软启动功能:避免了开机启动时大电流对设备和电网造成的冲击;

(7)带有多种故障检测装置:对各种意外情况及故障的出现,可准确得出判断,并自动采取保护措施,甚至电流会自动切断,以维持安全。

具体的技术参数如下:

体液培养仪温控系统运行过程描述:

1、体液培养仪恒温箱首次上电的升温过程(软启动):PTC加热体以50W功率首次启动,每10s功率增加50W,50s后PTC加热体功率达到最大(300W)。此时体液培养仪恒温箱内的温升速度为2℃/min。

2、体液培养仪恒温箱开关门后的升温过程:开门后,体液培养仪恒温箱内的温度要下降,系统可以自动根据温度下降值选择合适的功率加热(见表1),以保证体液培养仪恒温箱内温度在最短时间内(不超过10min)达到设置的恒定值。

表1培养仪温控系统输出功率与温差值对照表

3、体液培养仪恒温箱保温过程:通常密封的体液培养仪恒温箱在不开门的情况下,箱内热量损失很少,所以PTC加热体很少启动(系统规定温度下降不超过0.5℃加热器不启动),一般要间隔1h左右才启动一次,而且启动后的加热器功率只有50W。从而达到延长设备寿命及节能的效果。

4、体液培养仪恒温箱内的温度搅拌:PTC加热体启动1min后,轴流风扇开始启动,并一直伴随加热器送风。PTC加热体停止加热后,风扇维持送风5min以便恒温箱内温度得到均匀搅拌,从而达到温度均衡。

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