本发明涉及酯化反应温控领域，具体地说是一种应用于酯化反应的多区域自适应温控装置。
背景技术：
酯化反应是醇或烯烃与羧酸或含氧无机酸生成酯类和水的一类有机化学反应，其产物酯类物质是一种重要的精细化工产品，广泛地应用于香料、日化、食品、医药、橡胶、涂料等行业。在生产酯类产品的过程中，反应温度对酯化反应起着至关重要的作用，其控制的准确性和均匀性都会直接影响到反应的转化率和酯化产物的选择性，以及催化剂的稳定性。进而影响酯类产品的收率和催化剂寿命。
目前应用于酯化反应的温控装置存在以下不足：一、温度分布不均匀，管式反应炉内不同位置存在温差；二、温度控制波动较大。由于酯化反应为放热反应，反应过程中释放的热量使得反应器内局部温度过高，使得催化剂床层温度波动较大，对催化反应产生不利影响。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种应用于酯化反应的多区域自适应温控装置，实现酯化反应器内温度的平稳过渡，达到精准均匀控制酯化反应温度，提高酯化反应效率的目的。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种应用于酯化反应的多区域自适应温控装置，包括
温度采样模块，连接mcu，用于采集管式反应容器和电热丝的温度，反馈到mcu；
电流采样模块，连接mcu，用于采集电热丝的电流，反馈到mcu；
电压采样模块，连接mcu，用于采集电热丝的电压，反馈到mcu；
驱动开关电路模块，连接mcu，用于接收mcu的控制信号，控制电热丝的通断。
所述温度采样模块包括6组k型热电偶和信号调理电路，每组采集k型热电偶和信号调理电路一部分管式反应容器的温度或一段独立的电热丝的温度。
所述电流采样模块包括3组电流互感器和信号调理电路，每组电流互感器和信号调理电路采集一段独立的电热丝的电流。
所述电压采样模块包括3组电压互感器和信号调理电路，每组电压互感器和信号调理电路采集一段独立的电热丝的电压。
所述信号调理电路由运算放大器和光耦电路组成。
电源模块包括整流变压电路、滤波电路和开关电源，连接mcu，为装置供电。
所述电热丝为使用直流电作为电源的三段独立控制的电热丝。
本发明具有以下有益效果及优点：
本发明采用的k型热电偶能够将检测到的温度信号转换为电压信号，经信号调理电路后调整为mcu(微控制器)可处理的电压信号，mcu(微控制器)根据显示输入模块提供的反应物质种类和特性，结合采样得到的反应物质温度和电热丝温度对管式反应容器内温度变化趋势进行预判，进而通过驱动开关电路模块对电热丝的通断状态进行控制，实现管式炉反应容器内温度平稳过渡，达到精准快速控制温度，均匀加热，提高酯化反应效率的目的。
附图说明
图1是本发明的硬件结构图；
图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示为本发明的硬件结构图。
本发明的一种应用于酯化反应的多区域自适应温控装置，包括mcu(微控制器)模块，温度采样模块，电流采样模块，电压采样模块，驱动开关电路模块，显示输入模块和电源模块；其特征在于所述的温度采样模块用于采集管式反应器和电热丝的温度；所述的电热丝为使用直流电作为电源的三段独立控制的电热丝；所述的电流采样模块和电压采样模块与电热丝连接，用于采集电热丝的电流及电压；mcu(微控制器)根据显示输入模块提供的反应物质种类和特性，结合采样得到的反应物质温度和电热丝温度对管式反应容器内温度变化趋势进行预判，通过驱动开关电路模块对电热丝的通断状态进行控制。
mcu(微控制器)为dspic33f单片机，与温度采样模块、电流采样模块、电压采样模块、驱动开关电路模块、电源模块、显示输入模块连接。
温度采样模块包括6组k型热电偶和信号调理电路，分别采集3部分管式反应容器的温度及三段独立的电热丝的温度；所述的电流采样模块包括3组电流互感器和信号调理电路，分别采集三段独立的电热丝的电流；所述的电压采样模块包括3组电压互感器和信号调理电路，分别采集三段独立的电热丝的电压；所述的信号调理电路由运算放大器及光耦电路组成。
驱动开关电路模块与电热丝和mcu(微控制器)模块连接，包括mosfet开关管及其驱动电路。mcu(微控制器)通过驱动电路控制mosfet管的通断，实现电热丝的通断控制。
电源模块包括整流变压电路、滤波电路及开关电源；，电源模块通过整流变压滤波电路和开关电源将工频交流电转换成电热丝所需的高压直流电和mcu(微控制器)等所需的各类直流电。
所述的显示输入模块为触控屏及其外围电路。触控屏所使用12v直流电源，利用rs232接口与mcu(微控制器)实现通讯，完成指令输入及参数显示的功能。
如图2所示为本发明的方法流程图。
本发明在启动时首先在触控屏幕上为用户显示出几种常用的酯化反应物质及配比以供选择和设定，若实际反应物质为常用类别，则系统自动对所需加热温度进行估算，如若不然，用户可自行对加热温度进行设置。加热开始前，系统会对反应物质加热至目标温度所需热量进行估算，估算完成后，mcu(微控制器)控制开关管分别接通三段电热丝对管式反应容器内物质进行加热，并在加热过程中通过对各组温度采样模块、电流采样模块和电压采样模块采集得到的数据进行分析，不断修正预估加热量并分别判断各组电热丝是否停止加热，当加热量达到预估加热量时，停止加热并等待电热丝冷却至与反应容器内温度相同，在此期间电热丝释放余热并进一步对容器进行加热，消除电热丝加热滞后性对反应容器内温度的影响，降低酯化反应放热前的容器内的热量积累，进而达到反应容器内温度平稳过渡的目的。由于本发明采用三段通过高频开关控制的电热丝并实时监测反应容器的内部温度，故可使电热丝温度与反应容器内部温度接近一致，当容器内温度低于设定温度时可及时通过提高电热丝接通时间的方式进行加热，进而达到均匀加热，精确控温的目的。