一种控温加热装置的制作方法

文档序号:15653772发布日期:2018-10-12 23:33阅读:251来源:国知局

本实用新型涉及温控技术,尤其涉及一种控温加热装置。



背景技术:

现有的红外灯管温控技术在实现温度控制时,其硬件由控制单元、移相调整器、红外灯管、温度检测装置等组成。其中,控制单元由两个方法实现控温:

1、控制单元编写PID控制程序,温度稳定性由PID调节实现;

2、控制单元直接控制移相调节的输出功率,从而得到稳定的光源,实现温控。

常规环境下,红外灯管加热方式主要通过辐射和对流对加热区及其加热区的被加热体实现温控加热,被加热体加热或其他因素会造成加热区环境温度的变化,控制单元随之通过PID调节红外灯管的功率以此来维持加热区温度的稳定,但是红外灯管功率的变化,会造成红外灯管的光源辐射量及对流热量的变化,反过来对加热区温度产生影响,导致整个设备温控不稳定,致使现有红外灯管加热技术在高精度温控中根本无法满足其精度要求,而且当上述功率出现陡然大幅度变化时,甚至能造成设备的损害,因此上述问题急需解决。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型的目的在于提供一种控温加热装置。

根据本实用新型的一个方面,提供了一种控温加热装置,包括:

温度检测单元、加热光源单元、非辐射类加热源单元以及控制单元,

所述温度检测单元与所述控制单元连接,用于检测加热区的温度,并将检测到的温度传输至所述控制单元;

所述控制单元分别与所述加热光源单元和所述非辐射类加热源单元连接,用于根据所述温度输出恒功率控制信号至所述加热光源单元、输出PID控制信号至所述非辐射类加热源单元;

所述加热光源单元和所述非辐射类加热源单元用于在所述控制单元的控制下调节所述加热区的温度至预设恒定温度。

可选地,所述加热光源单元为红外加热光源单元或碘钨灯加热光源单元。

加热光源单元具体为红外灯管或碘钨灯等辐射类加热源。所述加热光源单元结构简单、制作方便,获取方式简单,便于产品的推广及维护。

可选地,所述非辐射类加热源单元为电阻丝加热源单元或加热棒加热源单元。

非辐射类加热源单元具体为电阻丝或加热棒等无辐射类加热源。所述非辐射类加热源单元组成部件结构简单、易获取,无形中降低了产品制造成本,有利于产品的推广。

进一步,所述非辐射类加热源单元为电阻丝加热源单元。

所述控制单元包括控制器、第一调整器以及第二调整器,所述控制器的输入端与所述温度检测单元连接,所述第一调整器连接于所述控制器的一输出端以及所述加热光源单元,用于根据所述控制器输出的所述恒功率控制信号调节所述加热光源单元的加热功率,所述第二调整器连接于所述控制器的另一输出端与所述非辐射类加热源单元,用于根据所述控制器输出的所述PID控制信号调节所述非辐射类加热源单元的加热功率。

可选地,所述控温加热装置还包括电源,所述电源分别连接于第一调整器、所述加热光源单元,用于在所述第一调整器的控制下输出与所述恒功率控制信号对应的功率至所述加热光源单元;

所述电源还分别连接于第二调整器、所述非辐射类加热源单元,用于在所述第二调整器的控制下输出与所述PID控制信号对应的功率至所述非辐射类加热源单元。

可选地,所述第一调整器为移相的电力调整器。

可选地,所述第二调整器为过零触发的固态继电器或移相的电力调整器。

由于调整器样式较多,本实用新型提供了第一、二调整单元的具体调整器类型,所选调整器,调控简单,可靠性高。

可选地,所述温度检测单元的检测端位于所述加热区内。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型示例的控温加热装置,包括温度检测单元、加热光源单元、非辐射类加热源单元以及控制单元,所述温度检测单元与所述控制单元连接,用于检测加热区的温度,并将检测到的温度传输至所述控制单元;所述控制单元分别与所述加热光源单元和所述非辐射类加热源单元连接,用于根据所述温度输出恒功率控制信号至所述加热光源单元,使施加到所述加热光源单元的功率稳定,保持加热光源单元光源辐射量及对流热量的恒定,用于根据所述温度输出PID控制信号至所述非辐射类加热源单元;所述加热光源单元和所述非辐射类加热源单元用于在所述控制单元的控制下调节所述加热区的温度至预设恒定温度,避免出现由于加热区的温度的变化造成加热光源单元功率的变化,从而造成加热光源单元的光源辐射量及对流热量的变化,反过来对加热区温度产生影响,导致整个装置温控不稳定,甚至损坏的问题,所述温控装置的加热区温度及加热光源单元输出的光源辐射量、对流热量等均稳定,整个装置控温效果好,可以实现1000±0.5℃的高精度温控效果,这是目前红外灯管温控技术所无法实现的,且由于本装置结构简单,确保了制作方便,生产便利。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图,

图中,1温度检测单元,2加热光源单元,3非辐射类加热源单元,4控制单元,5控制器,6第一调整器,7第二调整器,8被加热体。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的技术方案,下面结合具体实施例、说明书附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一:

本实施例提供了一种控温加热装置,该控温加热装置包括温度检测单元1、加热光源单元2、非辐射类加热源单元3以及控制单元4,其中,

所述温度检测单元1与所述控制单元4连接,所述温度检测单元1的检测端位于加热区内,用于检测加热区的温度,并将检测到的温度传输至所述控制单元4,被加热体8在加热区进行加热;所述控制单元4分别与所述加热光源单元2和所述非辐射类加热源单元3连接,用于根据所述温度输出恒功率控制信号至所述加热光源单元2,使施加到所述加热光源单元2的功率稳定,保持加热光源单元2光源辐射量及对流热量的恒定,根据所述温度输出PID控制信号至所述非辐射类加热源单元;所述加热光源单元2和所述非辐射类加热源单元3在所述控制单元4的控制下调节所述加热区的温度至预设恒定温度,避免出现由于加热区温度的变化造成加热光源单元功率的变化,从而引发加热光源单元的光源辐射量及对流热量的变化,反过来对加热区温度产生影响,导致整个装置温控不稳定,甚至损坏的问题。

所述控制单元4具体包括控制器5、第一调整器6以及第二调整器7,所述控制器5的输入端与所述温度检测单元1连接,所述第一调整器6连接于所述控制器5的一输出端以及所述加热光源单元2,用于根据所述控制器5输出的所述恒功率控制信号调节所述加热光源单元2的加热功率,所述第二调整器7连接于所述控制器5的另一输出端与所述非辐射类加热源单元3,用于根据所述控制器5输出的所述PID控制信号调节所述非辐射类加热源单元3的加热功率。

而其中,电源分别连接第一调整器6和所述加热光源单元2,用于在第一调整器6的控制下输出与所述恒功率控制信号对应的功率至所述加热光源单元2;此外,电源还分别连接第二调整器7和非辐射类加热源单元3,用于在所述第二调整器7的控制下输出与所述PID控制信号对应的功率至所述非辐射类加热源单元3,即第二调整器7根据所述PID控制信号调节电源施加到所述非辐射类加热源单元3的功率。

其中,所述加热光源单元2为红外加热光源单元,该加热光源单元包括红外灯管。

其中所述非辐射类加热源单元3为电阻丝加热源单元,该电阻丝加热源单元包括电阻丝。

所述第一调整器6为移相的电力调整器。

所述第二调整器7为过零触发的固态继电器。

本实施例控温加热装置结构简单,所需部件易获取,有利于装置生产及推广。本装置改变了原红外灯管的PID控制方式,创造性的将红外灯管恒功率控温与电阻丝温控加热结合到了一起,其中,电阻丝加热控温采用PID温控加热,用于调节加热区的温度,红外灯管采取恒功率控制,从而得到稳定的辐射加热及对流加热,通过本技术方案可以使红外灯管稳定输出红外光(保证灯管发射的红外波长的稳定),利用电阻丝温控实现加热区温度的稳定,提高红外灯管温控加热的稳定性,并且降低控温加热装置的实际温度漂移,从而大大提高红外灯管温控加热的精度,确保加热区的温度维持在预设恒定温度。

实施例二:

本实施例与实施例一相同的特征不再赘述,本实施例与实施例一不同的特征在于:

第二调整单元为移相的电力调整器。

实施例三:

本实施例与实施例二相同的特征不再赘述,本实施例与实施例二不同的特征在于:

所述非辐射类加热源单元为加热棒加热源单元,加热棒加热源单元具体包括加热棒。

本实施例控温加热装置将红外灯管恒功率控温与加热棒温控加热结合到了一起,其中,加热棒加热控温采用PID温控加热,用于调节加热区的温度,实现加热区温度的稳定,红外灯管采取恒功率控制,从而得到稳定的辐射加热及对流加热,降低控温加热装置的实际温度漂移,从而大大提高本装置温控精度,确保加热区的温度维持在预设恒定温度。

实施例四:

本实施例与实施例一相同的特征不再赘述,本实施例与实施例一不同的特征在于:

所述非辐射类加热源单元为加热棒加热源单元,加热棒加热源单元具体包括加热棒。

本实施例控温加热装置将红外灯管恒功率控温与加热棒温控加热结合到了一起,其中,加热棒加热控温采用PID温控加热,用于调节加热区的温度,实现加热区温度的稳定,红外灯管采取恒功率控制,从而得到稳定的辐射加热及对流加热,降低控温加热装置的实际温度漂移,从而大大提高本装置温控精度,确保加热区的温度维持在预设恒定温度。

实施例五:

本实施例与实施例一相同的特征不再赘述,本实施例与实施例一不同的特征在于:

所述加热光源单元为碘钨灯加热光源单元,碘钨灯加热光源单元具体包括碘钨灯。

本实施例控温加热装置将碘钨灯管恒功率控温与电阻丝温控加热结合到了一起,其中,电阻丝加热控温采用PID温控加热,用于调节加热区的温度,实现加热区温度的稳定,碘钨灯管采取恒功率控制,从而得到稳定的辐射加热及对流加热,降低控温加热装置的实际温度漂移,从而大大提高本装置温控精度,确保加热区的温度维持在预设恒定温度。

实施例六:

本实施例与实施例四相同的特征不再赘述,本实施例与实施例四不同的特征在于:

所述加热光源单元为碘钨灯加热光源单元,碘钨灯加热光源单元具体包括碘钨灯。

本实施例控温加热装置将碘钨灯管恒功率控温与加热棒温控加热结合到了一起,其中,加热棒加热控温采用PID温控加热,用于调节加热区的温度,实现加热区温度的稳定,碘钨灯管采取恒功率控制,从而得到稳定的辐射加热及对流加热,降低控温加热装置的实际温度漂移,从而大大提高本装置温控精度,确保加热区的温度维持在预设恒定温度。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的实用新型范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能。

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