一种多功能集成实验控制箱的制作方法

本实用新型涉及一种实验用控制箱，尤其是一种多功能集成实验控制箱。

背景技术：

温度、搅拌是国内高校及研究机构进行一般化学实验都需要进行控制的重要实验参数，而温度一般采用液溶(尤其是水溶)控温。控制系统大多都由温度控制箱、搅拌控制器两个独立的控制系统组成，而水浴液位都是人工手动控制。目前这样的一套实验控制系统已经完全不适应当前实验控制的需求。其主要的缺点如下：(1)多个控制系统，仪器设备多，占用空间大，需要大面积的试验台来放置不同装置的控制箱，不利于实验操作；(1)存在安全隐患，在长时间水浴加热的情况下易发生干烧现象，若因疏忽直接加入冷水，玻璃缸容易爆裂，损坏实验仪器并产生安全问题；(3)实验全过程必须实行人为监控，增加了实验人员工作强度。

为克服以上缺点，本实用新型发明开发了一种多功能集成实验控制箱，集控温，搅拌，液位控制于一体，大大简化了实验操作，提升了安全性能。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种多功能集成实验控制箱，集成温度控制模块、搅拌调速模块和水位控制模块，并通过相应的控制元件、便捷插接件，实现将多种实验控制集于一体，操作简单，安全系数高。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种多功能集成实验控制箱，包括箱体，箱体内包括温度控制模块、搅拌调速模块和水位控制模块；其中，温度控制模块包括相连的多段程序温控仪和固态继电器，多段程序温控仪还通过热电偶连接插口与外接的热电偶相连，固态继电器还通过加热器连接插口与外接的加热器相连；搅拌调速模块包括依次相连的变压器、整流调速器和调速开关，整流调速器还通过搅拌电机连接插口与外接的搅拌电机相连；水位控制模块包括液位检测控制器、液位控制手动/自动切换按钮和液位控制启动/停止切换按钮，液位控制手动/自动切换按钮和液位控制启动/停止切换按钮均与液位检测控制器连接，液位检测控制器还通过电磁阀连接插口与外接的电磁阀相连，液位检测控制器还通过上液位传感器插口、下液位传感器插口分别与上液位传感器、下液位传感器相连；多段程序温控仪、变压器和液位检测控制器均通过电源开关及电源线插口与电源连接。

进一步的，本实用新型的多功能集成实验控制箱，电源开关及电源线插口、上液位传感器插口、下液位传感器插口、电磁阀连接插口、热电偶连接插口、搅拌电机连接插口、加热器连接插口均设置在控制箱箱体的后表面。

进一步的，本实用新型的多功能集成实验控制箱，控制箱箱体的后表面还设置有一保险丝座，保险丝座连接在多段程序温控仪、变压器、液位检测控制器与电源开关及电源线插口之间。

进一步的，本实用新型的多功能集成实验控制箱，多段程序温控仪的显示面板、调速开关、液位控制手动/自动切换按钮、液位控制启动/停止切换按钮均设置在控制箱箱体的前表面。

进一步的，本实用新型的多功能集成实验控制箱，箱体一侧面还安装有散热风扇，散热风扇与与变压器的输出端连接。

进一步的，本实用新型的多功能集成实验控制箱，箱体两侧面均开有一组散热孔。

进一步的，本实用新型的多功能集成实验控制箱，上液位传感器、下液位传感器为外置非接触式传感器。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的多功能集成实验控制箱集温度控制、转速控制、液位检测控制于一体，通过便捷接插口与外围设备相连，各个控制过程相对独立，实现单一控制操作，同时满足常规实验的控制需要，操作简单，占用实验台面积小，适用性广。

2、本实用新型的多功能集成实验控制箱选用多段程序温控仪，可以对实验过程实行多段程序自动控温，简化了实验操作步骤，控制更稳定，重复性好。

3、本实用新型的多功能集成实验控制箱集成了液位检测控制模块，实现水浴液位的检测与自动补液，同时也可进行手动补液，避免人为疏忽导致的水浴锅干烧的发生，使整个实验过程更安全。

4、本实用新型的多功能集成实验控制箱的外接元件及设备均采用便捷式接插设计，方便设备的检修、更换或单因素操作控制。

5、本实用新型的多功能集成实验控制箱开有散热孔并安装有散热风扇，有助于控制箱和内部器件的散热，保证控制箱的稳定运行，并延长其使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的多功能集成实验控制箱的结构连接图；

图2是本实用新型的多功能集成实验控制箱工作电路图；

图3是本实用新型的多功能集成实验控制箱的结构示意图；

附图标记含义：1：电源开关及电源线插口，2：变压器，3：固态继电器，4：多段程序温控仪，5：整流调速器，6：调速开关，7：液位检测控制器，8：液位控制手动/自动切换按钮，9：液位控制启动/停止切换按钮，10：散热孔，11：散热风扇，12：上液位传感器插口，13：下液位传感器插口，14：电磁阀连接插口，15：热电偶连接插口，16：搅拌电机连接插口，17：加热器连接插口，18：保险丝座。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

一种多功能集成实验控制箱，如图1、图3所示，包括箱体，箱体内包括温度控制模块、搅拌调速模块和水位控制模块。

其中，温度控制模块包括相连的多段程序温控仪4和固态继电器3，多段程序温控仪4还通过热电偶连接插口15与外接的热电偶相连，固态继电器3还通过加热器连接插口17与外接的加热器相连。

搅拌调速模块包括依次相连的变压器2、整流调速器5和调速开关6，整流调速器5还通过搅拌电机连接插口16与外接的搅拌电机相连。

水位控制模块包括液位检测控制器7、液位控制手动/自动切换按钮8和液位控制启动/停止切换按钮9，液位控制手动/自动切换按钮8和液位控制启动/停止切换按钮9均与液位检测控制器7连接，液位检测控制器7还通过电磁阀连接插口14与外接的电磁阀相连，液位检测控制器7还通过上液位传感器插口12、下液位传感器插口13分别与上液位传感器、下液位传感器相连，上液位传感器、下液位传感器为外置非接触式传感器。

多段程序温控仪4、变压器2和液位检测控制器7均通过电源开关及电源线插口1与电源连接。

同时，电源开关及电源线插口1、上液位传感器插口12、下液位传感器插口13、电磁阀连接插口14、热电偶连接插口15、搅拌电机连接插口16、加热器连接插口17均设置在控制箱箱体的后表面。控制箱箱体的后表面还设置有一保险丝座18，保险丝座18连接在多段程序温控仪4、变压器2、液位检测控制器7与电源开关及电源线插口1之间。多段程序温控仪4的显示面板、调速开关6、液位控制手动/自动切换按钮8、液位控制启动/停止切换按钮9均设置在控制箱箱体的前表面。箱体一侧面还安装有散热风扇11，散热风扇11与与变压器2的输出端连接。箱体两侧面各开有一组散热孔10。

下面结合图2对本多功能集成试验控制箱的工作过程做进一步描述。如图2所示将各实验设备接入对应的控制箱外接插口，并接通电路。

1)多段程序温控仪4接入220V电源，多段程序温控仪4从热电偶采集到温度信号，控制给固态继电器3输出低电压信号(3～32V)的通断，再由固态继电器3控制其高压端电路的通断，从而控制加热器的工作。

2)线路中的变压器2(变压器2可承载功率为100W)将输入的220V交流电源降压为12V，并分为两路输出，其中一路直接作为散热风扇11(散热风扇11的额定电压为12V)的电源，并且一接通电路，散热风扇11就开始运行，直到关闭总电源。另一路经整流调速器5整流为直流电源，并通过调速开关6给搅拌电机供电，以控制搅拌速度。

3)液位检测控制器7接入220V电源，电磁阀的控制电压为12V，且电磁阀常闭，液位传感器选用外置非接触式传感器。当切换液位控制手动/自动切换按钮8为自动状态时，开关指示灯亮，在这一状态下，当液位低于下液位传感器时，液位检测控制器7输出12V电压，使电磁阀打开，给水浴补水；当液位到达上液位传感器位置时，液位检测控制器7无电压输出，电磁阀关闭，停止补水。当将液位控制手动/自动切换按钮8切换到手动状态时，开关指示灯不亮，这时可通过液位控制启动/停止切换按钮9给水浴补水。按一下液位控制启动/停止切换按钮9，进入启动状态，开关指标灯亮，液位检测控制器7输出12V电压，控制电磁阀打开，水浴补水；再按一下液位控制启动/停止切换按钮9，进入停止状态，开关指标灯不亮，液位检测控制器7无电压输出，电磁阀关闭，停止补水。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本实用新型的保护范围。