一种加热散热双模式实验平台

本技术涉及实验平台，具体涉及一种加热散热双模式温度动态控制实验平台。

背景技术：

1、温度控制是自动化控制领域中一种重要的研究对象，通常采用具有升温实验对象的控制平台作为研究基础设备，然而目前国内外用于该领域的教学平台普遍加热散热效率不高，散热主要依赖自然降温，过程缓慢无法人工干预，加热与散热过程的转换十分不便，并且教学过程中学生无法观察到实验过程变化且实验过程多以教师演示为主，学生操作实验的自主性不高。

技术实现思路

1、为了学生能够更好的观察实验过程并进行自主性实验操作，本实用新型构建了一套以电加热和风散热双模式的实验平台。

2、本实用新型提供了一种加热散热双模式实验平台，其特征在于，所述实验平台包括第一功率放大器、第二功率放大器、电加热器、降温模块、耐高温陶瓷、温度传感器；

3、所述第一功率放大器依次与所述电加热器、所述耐高温陶瓷、所述温度传感器连接，所述温度传感器上具有数字显示屏，所述电加热器可独立的加热所述耐高温陶瓷；所述第二功率放大器与所述降温模块连接，所述降温模块可独立的对所述耐高温陶瓷散热。

4、根据本实用新型的一个方式，还包括plc控制器，所述plc控制器上具有多个接口，所述第一功率放大器相对于所述电加热器的另一端与plc控制器的接口相连，所述温度传感器相对于所述耐高温陶瓷的另一端与plc控制器的接口相连，形成加热支路。

5、根据本实用新型的一个方式，所述第二功率放大器相对于所述降温模块的另一端与plc控制器的接口相连，形成散热支路。

6、根据本实用新型的一个方式，还包括服务器和上位机，所述上位机与plc控制器接口相连，所述服务器与plc控制器通讯连接，所述上位机上具有人机交互界面。

7、根据本实用新型的一个方式，所述耐高温陶瓷的比热容低于0.9×103j/(kg·℃)。

8、根据本实用新型的一个方式，所述降温模块为电风扇，所述电风扇的出风口朝向所述耐高温陶瓷。

9、根据本实用新型的一个方式，所述服务器与所述plc控制器通过profinet网线通讯连接。

10、总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

11、(1)本实用新型加热散热两种模式均是独立的运行，可根据温度传感器显示的实时温度来进行切换模式，切换十分方便，观察性也十分强，本实用新型的实验平台具有更好的开放性与探究性。

12、(2)本实用新型的实验平台除了能在上位机上的人机交互界面上输入固定的温度值外，还能通过从服务器中上传不同的温度变化程序至plc控制器，使学生观察到温度随时间变化的不同过程。

13、(3)本实用新型的实验平台控制的加热对象为比热容较小的耐高温陶瓷，结合加热散热支路的设置，温度能够升高或降低的非常快，与传统的将水或滑油作为控制加热对象的实验平台相比，实验过程更高效。

技术特征：

1.一种加热散热双模式实验平台，其特征在于，所述实验平台包括第一功率放大器(4)、第二功率放大器(5)、电加热器(6)、降温模块(7)、耐高温陶瓷(8)、温度传感器(9)；

2.根据权利要求1所述的加热散热双模式实验平台，其特征在于，还包括plc控制器(3)，所述plc控制器(3)上具有多个接口，所述第一功率放大器(4)相对于所述电加热器(6)的另一端与plc控制器(3)的接口相连，所述温度传感器(9)相对于所述耐高温陶瓷(8)的另一端与plc控制器(3)的接口相连，形成加热支路。

3.根据权利要求2所述的加热散热双模式实验平台，其特征在于，所述第二功率放大器(5)相对于所述降温模块(7)的另一端与plc控制器(3)的接口相连，形成散热支路。

4.根据权利要求2所述的加热散热双模式实验平台，其特征在于，还包括服务器(1)和上位机(2)，所述上位机(2)与plc控制器(3)接口相连，所述服务器(1)与plc控制器(3)通讯连接，所述上位机(2)上具有人机交互界面。

5.根据权利要求1所述的加热散热双模式实验平台，其特征在于，所述耐高温陶瓷(8)的比热容低于0.9×103j/(kg·℃)。

6.根据权利要求3所述的加热散热双模式实验平台，其特征在于，所述降温模块(7)为电风扇，所述电风扇的出风口朝向所述耐高温陶瓷(8)。

7.根据权利要求4所述的加热散热双模式实验平台，其特征在于，所述服务器(1)与所述plc控制器(3)通过profinet网线通讯连接。

技术总结
本技术涉及实验平台技术领域，具体涉及一种加热散热双模式实验平台，包括第一功率放大器、第二功率放大器、电加热器、降温模块、耐高温陶瓷和温度传感器，其中所述第一功率放大器依次与所述电加热器、所述耐高温陶瓷、所述温度传感器连接，所述电加热器可独立的加热所述耐高温陶瓷，所述第二功率放大器与所述降温模块连接，所述降温模块可独立的对所述耐高温陶瓷散热，加热散热两种模式均是独立的运行，可根据温度传感器显示的实时温度来进行切换模式，切换十分方便，观察性也十分强，学生对于实验的自主操作性得到了满足。

技术研发人员：李阳,陈浩,宋磊
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：20230804
技术公布日：2024/3/21