探测器及其温度控制系统、方法与流程

本发明涉及温度控制，尤其涉及一种探测器及其温度控制系统、方法。

背景技术：

1、相关探测器温控技术，通过半导体制冷片的加热和制冷来实现温度控制。但是半导体制冷片热惯性非常小，对于需要十分缓慢进行温控的系统，控制难度大，控制精度低，容易产生温度过冲，而且半导体制冷片热面温度较低，无法进行高温加热的温控，在超过60℃半导体制冷片寿命会大大降低，无法适应工业现场的应用环境。另外，半导体制冷片还存在价格昂贵，经济性较差的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种探测器的温度控制系统，具有温度控制精度高，稳定性好的优点。

2、本发明的第二个目的在于提出一种探测器的温度控制方法。

3、本发明的第三个目的在于提出一种探测器。

4、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出一种探测器的温度控制系统，所述系统包括：探测器主体；加热组件，设在所述探测器主体外表面，用于对所述探测器主体进行加热；第一温度传感器，设在所述探测器主体上，用于采集所述探测器主体的第一温度；第二温度传感器，设在所述加热组件上，用于采集所述加热组件的第二温度；控制组件，分别与所述加热组件、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器连接，用于获取所述第一温度和所述第二温度，并根据所述第一温度和所述第二温度调节输入至所述加热组件的控制信号的占空比，使所述探测器主体维持在目标温度。

5、根据本发明实施例的探测器的温度控制系统，在控制探测器主体维持在目标温度时，根据探测器主体的第一温度和加热组件的第二温度，调节输入至加热丝的控制信号的占空比，具有温度控制精度高，稳定性好的优点。

6、另外，根据本发明上述实施例提出的探测器的温度控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

7、根据本发明的一个实施例，所述加热组件包括保温筒和加热丝，所述保温筒包括由外到内依次设置的外筒、保温海绵和内筒，所述内筒套设在所述探测器主体外，所述加热丝缠绕在所述内筒的外表面，其中，所述第二温度传感器设在所述外筒的外表面。

8、根据本发明的一个实施例，所述内筒的外表面设有凹槽，所述加热丝通过所述凹槽固定，并均匀缠绕在所述内筒的外表面。

9、根据本发明的一个实施例，所述控制组件包括：控制器、中间继电器和固态继电器，所述控制器分别与所述中间继电器的控制端、所述固态继电器的控制端、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器连接，所述中间继电器的第一触点用以连接供电电源，所述中间继电器的第二触点与所述固态继电器的输入端连接，所述固态继电器的输出端与所述加热丝连接；其中，所述控制器用于：根据所述第一温度和所述第二温度控制所述中间继电器的闭合和断开，以及通过所述固态继电器调节输入至所述加热丝的控制信号的占空比，使所述探测器主体维持在所述目标温度。

10、根据本发明的一个实施例，所述控制器具体用于：计算所述第一温度与所述第二温度的第一差值；在所述第一差值的绝对值小于或等于第一阈值时，根据所述第一温度和所述第二温度确定温度检测值，并控制所述中间继电器闭合，以及根据所述温度检测值控制所述固态继电器输出控制信号的占空比；在所述第一差值的绝对值大于所述第一阈值，或者，所述第一温度和/或所述第二温度突变至固定值，或者，所述第一温度与所述第一温度传感器过去预设时刻采集第三温度的差值的绝对值大于第二阈值和/或所述第二温度与所述第二温度传感器过去预设时刻采集第四温度的差值的绝对值大于第三阈值时，控制所述中间继电器断开，并控制所述固态继电器输出控制信号的占空比为0％。

11、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种探测器的温度控制方法，所述方法用于探测器的温度控制系统，所述系统包括探测器主体和用于给所述探测器主体加热的加热组件，所述方法包括：获取所述探测器主体的第一温度和所述加热组件的第二温度；根据所述第一温度和所述第二温度调节输入至所述加热组件的控制信号的占空比，使所述探测器主体维持在目标温度。

12、根据本发明实施例的探测器的温度控制方法，在控制探测器主体维持在目标温度时，根据探测器主体的第一温度和加热组件的第二温度，调节输入至加热丝的控制信号的占空比，具有温度控制精度高，稳定性好的优点。

13、另外，根据本发明上述实施例提出的探测器的温度控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

14、根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一温度和所述第二温度调节输入至所述加热组件的控制信号的占空比：包括：计算所述第一温度与所述第二温度的第一差值；在所述第一差值的绝对值小于或等于第一阈值时，根据所述第一温度和所述第二温度，确定温度检测值；计算所述目标温度与所述温度检测值的第二差值，并根据所述第二差值调节输入至所述加热组件的控制信号的占空比；在所述第一差值的绝对值大于所述第一阈值时，控制输入至所述加热组件的控制信号的占空比为0％。

15、根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一温度和所述第二温度，确定温度检测值，包括：将所述第一温度和所述第二温度分别与第四阈值进行比较；若所述第一温度和所述第二温度均低于所述第四阈值，则将所述第一温度和所述第二温度中的较小温度作为所述温度检测值；若所述第一温度和所述第二温度均高于所述第四阈值，则将所述第一温度和所述第二温度中的较大温度作为所述温度检测值；若所述第一温度和所述第二温度存在一者低于所述第四阈值，且另一者高于所述第四阈值，则根据所述第一温度、所述第二温度和所述第四阈值，确定所述温度检测值。

16、根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一温度、所述第二温度和所述第四阈值，确定所述温度检测值，包括：分别计算所述第一温度与所述第四阈值的第三差值，所述第二温度与所述第四阈值的第四差值；若所述第三差值小于所述第四差值，则将所述第一温度作为所述温度检测值；若所述第三差值大于所述第四差值，则将所述第二温度作为所述温度检测值。

17、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种探测器，包括根据本发明第一方面实施例提出的探测器的温度控制系统。

18、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种探测器的温度控制系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的探测器的温度控制系统，其特征在于，所述加热组件包括保温筒和加热丝，所述保温筒包括由外到内依次设置的外筒、保温海绵和内筒，所述内筒套设在所述探测器主体外，所述加热丝缠绕在所述内筒的外表面，其中，所述第二温度传感器设在所述外筒的外表面。

3.根据权利要求2所述的探测器的温度控制系统，其特征在于，所述内筒的外表面设有凹槽，所述加热丝通过所述凹槽固定，并均匀缠绕在所述内筒的外表面。

4.根据权利要求2或3所述的探测器的温度控制系统，其特征在于，所述控制组件包括：控制器、中间继电器和固态继电器，所述控制器分别与所述中间继电器的控制端、所述固态继电器的控制端、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器连接，所述中间继电器的第一触点用以连接供电电源，所述中间继电器的第二触点与所述固态继电器的输入端连接，所述固态继电器的输出端与所述加热丝连接；

5.根据权利要求4所述的探测器的温度控制系统，其特征在于，所述控制器具体用于：

6.一种探测器的温度控制方法，其特征在于，所述方法用于探测器的温度控制系统，所述系统包括探测器主体和用于给所述探测器主体加热的加热组件，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的探测器的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述第一温度和所述第二温度调节输入至所述加热组件的控制信号的占空比：包括：

8.根据权利要求7所述的探测器的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述第一温度和所述第二温度，确定温度检测值，包括：

9.根据权利要求8所述的探测器的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述第一温度、所述第二温度和所述第四阈值，确定所述温度检测值，包括：

10.一种探测器，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的探测器的温度控制系统。

技术总结
本发明公开了一种探测器及其温度控制系统、方法，系统包括：探测器主体；加热组件，设在探测器主体外表面，用于对探测器主体进行加热；第一温度传感器，设在探测器主体上，用于采集探测器主体的第一温度；第二温度传感器，设在加热组件上，用于采集加热组件的第二温度；控制组件，分别与加热组件、第一温度传感器和第二温度传感器连接，用于获取第一温度和第二温度，并根据第一温度和第二温度调节输入至加热组件的控制信号的占空比，使探测器主体维持在目标温度。该温度控制系统具有温度控制精度高，稳定性好的优点。

技术研发人员：刘世胜,徐春生,杏兴彪
受保护的技术使用者：合肥金星智控科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13