專利名稱：時控恒溫儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及儀器儀表，是一種時間控制并恒溫的儀器，簡稱時控恒溫儀。廣泛用于石油化工、冶金、塑料加工、食品加工等行業的科研部門，實驗室、試驗裝置中。
已有技術中的自動控溫系統采用的儀表，型號較陳舊，測量精度較低，功能不完善而且儀表故障率較高。特別是老式的控溫儀中所采用用交流接觸器在長期使用中，觸點易產生接觸不良，觸點打火后易粘連，達到升溫值后不斷電，造成超溫甚至燒壞加熱設備和儀器的事故。
本實用新型的目的是制造精度高、故障率低、性能可靠、功能齊全的時控恒溫儀。上述目的是通過如下構思實現的采用先進的數字化電子電路實現了時鐘運行定時數字化，并可到時值后自動斷電，配置數字式溫度調節儀，選用新型的控制元件---固態繼電器。來達到測控溫度值偏差小、性能可靠。使用安全的目的。
現結合附
圖1、2、3、4對本實用新型進一步說明圖1中，儀器外觀主要由機箱[1]、時鐘顯示屏[2]、電源開關[5]、儀器面板[17]、溫度值顯示屏[14]、控溫設定值撥盤[10]等組成。其它部分為定時關指示燈[3]，定時開指示燈[4]，調時按扭[6]，調分按扭[7]，定時開按扭[8]，定時關按扭[9]，控制值設定[10]。撥盤超溫報警消聲開關[11]，控溫細調電位器[12]，報警值設定電位器[13]，溫度值顯示屏[14]加熱指示燈[15]，報警指示燈[16]。
該儀器的后板采用絕緣膠木板制造，其中有儀器銘牌[18]、保險絲座[19]和兩塊接線端子板構成。
附圖2中各部件編號說明如下儀器銘牌，[19]保險絲座，[20]溫度補償電阻，[21]熱偶信號輸入“+”端，[22]熱偶信號輸入“-”端，[23]、[24]接溫度補償電阻，[25]交流電源輸入端“C”相，[26]交流電源輸入端“B”相，[27]交流電源輸入端“A”相，[28]交流電源輸入端“中線”，[29]交流電源輸入端“中線”，[30]儀器接地端子，[31]交流電源輸出端“A”相，[32]交流電源輸出端“B”相，[33]交流電源輸出端“C”相。
該儀器的原理框圖請參見附圖3。
其工作原理如下主要由電源變壓器[34]、整流穩壓電路[35]、及本實用新型特征部分的時鐘控制器[36]、時鐘顯示器[37]、超溫報警器[39]構成，并與現有技術的中間繼電器[40]、觸發器[42]、固態繼電器[43]組成在一起，虛線框中[38]、[44為該儀器外圍部件([38]--測溫原件)、([39]--負載)，虛線框中的[41]為現有技術為XST--131型溫度調節儀，由變壓器[34]次級繞組輸出的低壓交流信號經整流穩壓電路[35]送至超溫報警器[39]，當被控溫度值越限，該報警器[39]發出報警聲，并自動切斷到觸發器[42]的觸發信號，時鐘控制器[36]的功能通過時鐘顯示器[37]可實現時間數字化運行，并可實現儀器定時開機和關機的時間控制，由溫度調節儀[4]]經觸發器[42]的控制信號送至固態繼電器[43]，其信號的通斷時間受溫度調節儀[41]中時間比例電路的控制，固態繼電器[43]的輸出信號為交流380--至負載[44]，(電阻式電爐)。
該儀器的電路和實施例請參見附圖4，加以說明。
該實施例的控制對象是交流380V三相式電源輸入、輸出的控溫儀器，可對6KW--12KW的電阻式電爐進行爐溫的恒溫和定時控制(單相式電阻式電爐的恒溫儀，與本實施例相比較，只是在輸入電源為220V交流，輸出電源為220V交流，控制的負載為6KW以下的電阻式電爐)。其電路工作原理如下
一.本實用新型所選用的現有技術生產的數顯溫度調節儀，型號為“XST--131”其調節方式為時間比例，實際應用中，由電路中ZD3整流器與電介電容器C13-C15和7805型三端穩壓器組成的電源整流穩壓電路輸出的5V直流信號至XST--131型儀表的中間繼電器J2的常開/常閉觸點，作為控制原件固態繼電器J2-1，J2-2，J2-3的觸發信號，來控制交流電源至加熱設備的通斷時間。熱電偶的信號從電爐中通過補償導線連接于溫度調節儀XST-131表的信號輸入端。
二.時鐘控制器是本實用新型的特征部分，主要由N2集成電路LM8363型組成雙定時LED電子時鐘，N1為帶晶振的14級分頻器，將32720HZ的石英晶振進行9次分頻得到的60HZ信號作為N2的時基輸入，S3，S4可配合S1、S2分別設定開機和關機時刻，LM8363有兩個定時輸出端，本機利用十進制計數器。CD4017和兩組與非門電路與LM8363配合實現定時開機、關機功能，將CD4017的第3腳Q0連LM8363的29腳，即定時2禁止端(高電平有效)，第二腳Q1接LM8363的27腳，即定時1禁止端，由于CD4017在初始狀態時Q0為高電平，Q1等均為低電平，所LM8363的定時1(開機)開啟，定時2(關機)關閉，當定時開機時間到來時，定時輸出端26腳變為高電平，觸發N3計數，使Q1變為高電平，Q0均為低電平，使定時1關閉，指示燈V4熄滅，定時2開啟，G3導通，中間繼電器J1吸合，指示燈V3點亮，當定時關機時間到來時，N2再次被觸發，由于N3的Q2(4腳)經過兩級反相器與15腳(清零端)相連，使N2復位回到初始狀態，等待下一次開機時刻的到來。
溫度超溫自動報警電路，由ZD2、QL25型整流器，C13、14、15、R16，穩壓二極管2CW5(DW1)組成的整流穩壓電源送至由R7-R10、C10、G1、G2組成的間歇式振蕩器，振蕩器所采用的主要元件為兩只3DC202A型晶體三極管，兩管的斷續導通產生的信號送到訊響器YDX-3，當繼電器J3動作，觸點J3-1吸合，電源按通，YDX-3型訊響器發出斷續的報警音響，J3-1觸點的通斷受來自現有技術生產的XST-131型溫度調節儀內中間繼電器J3的控制，當報警設定值與實測溫度重合時，儀表內中間繼電器J3得電動作，觸點J3-1吸合，報警電路發出聲響，當開關K2切至“消聲”位置報警聲消除，電路原理圖中各參數說明一.電阻R1-R161M 51K 510Ω 260Ω 200Ω 82K 47K 20K 47K6.2K 100K 4.7K 3K 2.7K 360Ω 1.5K二.電容C15/15P C2-C150.01UF 100UF/16V 100UF/16V 0.01UF220UF/25V 220UF/25V 0.01UF 0.22UF/15V 4.7UF/25V 0.01UF/16V0.22UF/16F 4.7UF/25V。
三.二極管V1-V21 N4001型V3-V4發光二極管實用新型的效果達到了前述的目的，該儀器精度高、不易出故障，不存在接觸不良問題，功能齊全，具有數字式顯示時間、定時后自動開機，定時后自動關機，數字式顯示被測溫度值，并可實現自動化恒溫控制，可作為使用各種電阻型電爐設備的配套儀器，也是已有技術的更新換代產品。
權利要求1.一種實現加熱時間的自動控制的恒溫儀器，包括時鐘定時控制，超溫報警、溫度調節、固態繼電器等器件，其特征是a.時鐘顯示屏[2]、溫度值顯示屏[14]，同裝在儀器機箱[1]的儀器面板[17]上，b.在機箱[1]內裝有時鐘控制器[36]及時鐘顯示器[37]，超溫報警器[39]，整流穩壓電路[35]，觸發器[42]固態繼電器[43]等部件，c.電路由整體裝置的數顯式雙定時時鐘控制器[36]，時間比例式的溫度調節儀[41]，新型的電力控制元件--固態繼電器[43]和超溫報警器[39]的電路構成，d.時鐘控制器[36]和時鐘顯示器[37]的電路，主要由N2集成電路LM8363、N3集成電路CD4017、和N1集成電路CD4060等組成。
2.按權利要求1所述的儀器，其特征在于機箱[1]后部的絕緣板上裝有保險絲座[19]，儀器銘牌[18]和電源端子板[25]-[33]、信號端子板[21]-[24]。
3.按權利要求1所述的儀器，其特征在于電路部分主要由時鐘控制器[36]，觸發器[42]，固態繼電器[43]等構成。
4.按權利要求1所述的儀器，其特征在于機箱[1]用鋁合金材料和復塑鐵板加工制造。
5.按權利要求1所述的儀器，其特征在于所述的固態繼電器[43]安裝在機箱內的底部散熱效果最好。
6.按權利要求1所述的儀器，其特征是在儀器面板[1]上，集中設置全部對外聯系的部件，包括電源開關、指示燈、按鈕、電位器等。
7.按權利要求1所述的儀器，其特征是所述的超溫自動報警器的[39]電路由ZD2、QL25型整流器，二極管等組成。
8.按權利要求1--6所述的儀器的用途，可對電阻式電爐的爐溫實用定時控制和恒溫控制，適用于220V或380V交流電源。
專利摘要時控恒溫儀是一種廣泛用于科研單位、實驗室、試驗裝置及實現溫度的恒溫和定時控制的儀器其外形為長方體箱形，其構造特征由機箱、時鐘顯示屏、定時器開關按鈕、溫度值顯示屏、時控電路、超溫報警電路、固態繼電器、溫度調節儀等部分組成，該儀器采用先進的數字化電子電路實現了時鐘數字化運行和定時，并可預定時間自動關機和開機，配置數字式溫度調節儀，選用新型控制元件-固態繼電器，整機具有重量輕、功能多，使用安全、可靠，維修方便等優點。
文檔編號G04B47/00GK2232141SQ9422599
公開日1996年7月31日 申請日期1994年3月23日 優先權日1994年3月23日
發明者張桂喜 申請人:張桂喜