一种玻璃密度仪精密加热控制装置的制作方法

本公开一般涉及玻璃生产领域，具体涉及一种玻璃密度仪精密加热控制装置。

背景技术：

玻璃密度仪是靠测试溶液在温度变化时导致溶液密度发生变化，放入测试溶液里面的玻璃样品会出现上浮或者下沉，以此来读取测量参数，计算玻璃密度。精密升温阶段溶液温度的上升必须≤0.1℃/分钟，并且加热均匀，所以对加热控制提出了较高要求。在溶液温度升高到设定温度后，测试溶液要以≤0.1℃/分钟的升温速度进行精密加热。现有技术中，采用市电220v交流电源通过双向可控硅调压，给加热管供电。快速加热时，双向可控硅导通角控制范围很大，控制可靠，加热效果好；在需要精密加热时，需要加热管产生的热量很小，双向可控硅导通角控制范围很小，接近截止状态，控制效果不良和可靠性下降，导致加热效果下降，影响测量结果；并且，采用市电直接供电时，当加热系统出现漏电，会导致操作人员触电；因此，亟需一种能够对溶液进行精密加热控制的装置。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种玻璃密度仪精密加热控制装置。

一种玻璃密度仪精密加热控制装置，包括：隔离变压器，所述隔离变压器的输入端由市电电源供电，其输出端设有多级高低不同的输出电压；所述隔离变压器的输出端连接有切换继电器；加热电路，由隔离变压器的输出电压供电，用于给玻璃密度测量仪的测试溶液加热；

所述加热电路包括：伸入测试溶液中的加热管、与所述加热管串联连接的双向可控硅部件、用于检测测试溶液中温度的温度传感器、控制器；

所述控制器，配置用于根据所述温度传感器的温度信号控制所述可控硅部件的导通角度及，切换继电器切换隔离变压器的输出电压。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述输出电压包括220v、110v、36v和24v。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述控制器为32位单片机。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述双向可控硅部件包括双向可控硅和用于控制双向可控硅的触发装置，所述触发装置与所述控制器信号连接。

综上所述，本申请的上述技术方案通过设置隔离变压器和切换继电器，使提供给加热管的电源电压分为多级不同的电压，在加热过程中，温度传感器得到测试溶液的实际温度，然后将温度参数传递给控制器，控制器即32位单片机内部程序计算判断升温速度，然后根据实际温度和升温速度控制切换继电器，切换继电器对应闭合不同的继电器常开触头、把不同的电压供应给双向可控硅，通过双向可控硅后再供应给加热管，加热管对测试溶液开始加热，由于对加热管的供电电源电压进行了控制调整，双向可控硅的导通角处于较宽的范围，因此对加热管的温度控制更加精密，保证加热管表面温度脉动程度低，获得更加稳定平滑的升温速度，实现了对加热管的发热功率的精密控制；同时，采用隔离电源变压器供电，与市电隔离，不会发生触电情况。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的示意图。

图中标号：1、隔离变压器；2、切换继电器；3、加热管；4、双向可控硅部件；5、温度传感器；6、控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一

一种玻璃密度仪精密加热控制装置，包括：隔离变压器1，所述隔离变压器1的输入端由市电电源供电，其输出端设有多级高低不同的输出电压；所述隔离变压器1的输出端连接有切换继电器2；加热电路，由隔离变压器1的输出电压供电，用于给玻璃密度测量仪的测试溶液加热；

所述加热电路包括：伸入测试溶液中的加热管3、与所述加热管3串联连接的双向可控硅部件4、用于检测测试溶液中温度的温度传感器5、控制器6；

所述控制器6，配置用于根据所述温度传感器5的温度信号控制所述可控硅部件的导通角度及，切换继电器2切换隔离变压器1的输出电压。

为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述输出电压包括220v、110v、36v和24v。

为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述控制器6为32位单片机。

为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述双向可控硅部件4包括双向可控硅和用于控制双向可控硅的触发装置，所述触发装置与所述控制器6信号连接。

隔离变压器1由市电电源220v供应，然后次级输出220v，110v，36v，24v多级电压；根据加热过程需要，温度传感器5得到测试溶液的实际温度，然后将温度参数传递给控制器6，控制器6单片机内部程序计算判断升温速度，其中选用32位单片机能够更加精确的识别温度信号，提高控制精度，然后根据实际温度和升温速度控制切换继电器2，切换继电器2对应闭合不同的继电器常开触头、把不同的电源电压供应给双向可控硅，通过双向可控硅后再供应给加热管3，加热管3对测试溶液开始加热；控制器6同时控制双向可控硅部件4，从而控制加热功率，由于对供电电压进行了控制调整，双向可控硅的导通角处于较宽的范围，因此对加热管3的温度控制更加精密，其中触发装置用于控制改变双向可控硅的导通角来改变加热功率。

在玻璃密度测量仪的测试溶液的升温过程中，分为快速加热升温和精密加热升温两个步骤。首先对测试溶液进行快速加热升温，在加热过程中根据所需升温速度，控制器6控制切换继电器2闭合220v或者110v电压所对应的开关，然后通过双向可控硅控制导通角，能够获得快速加热功率。

在对测试溶液进行精密加热升温的过程中，要求升温速度≤0.1℃/分钟，控制器6通过切换继电器2切换隔离变压器1的输出电压，给加热电路供应36v电源；若控制器6把双向可控硅的导通角控制到≤10°时，温度传感器5反馈的升温速度仍旧不能够满足≤0.1℃/分钟，则控制器6的内部程序会控制36v电源对应的继电器断开，然后闭合24v电源对应的继电器，从而加热管3的供电电源切换为24v；此时供应给加热管3的电压下降了1.5倍，在双向可控硅处于相同导通角时，根据加热功率p＝u²/r，u为加热管3的供电电源电压，r为加热管3的电阻，加热功率将下降2.25倍。控制电路在根据升温速度变化来控制双向可控硅的导通角进一步调整加热功率，以此来有效控制升温速度。

在由快速升温加热过渡到精密加热升温的过程中，给加热电路供应的电源电压最高由220v下降到最低24v。其中，给加热电路的电源电压下降了9.2倍左右，在双向可控硅处于相同导通角时，根据加热功率p＝u²/r，加热功率下降了84倍，保证了控制器6根据升温速度变化，能够控制双向可控硅处于较宽的导通角范围，实现对加热管3的发热功率的精密控制，保证加热管3表面温度脉动程度低，以获得更加稳定平滑的升温速度；同时，采用隔离电源变压器供电，与市电隔离，不会发生触电情况。

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，本申请中所涉及的发明范围，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发明构思的情况下，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)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。