一種電熱裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開一種電熱裝置，包括溫度控制儀和至少兩個溫度傳感器，第一溫度傳感器設于被加熱物中，其余溫度傳感器可選擇地固定在電熱元件的表面；溫度控制儀包括計算控制模塊、保護電路、電源電路、設置顯示模塊、溫度檢測處理電路和可控硅控制器，保護電路的輸入端連接交流電源，輸出端通過電源電路連接計算控制模塊和可控硅控制器，可控硅控制器的輸出端連接電熱元件；設置顯示模塊包括分別與計算控制模塊連接的LCD單元和按鍵；計算控制模塊連接溫度檢測處理電路的輸出端，而溫度檢測處理電路的輸入端分別連接各溫度傳感器。此裝置能夠有效快速地將被加熱物加熱至穩定溫度，并保證接觸面的溫度不會過高，確保被加熱物的性能，防止危險發生。
【專利說明】-種電熱裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電熱裝置，用于對電熱設備的加熱溫度進行控制，使被加熱物能 快速加熱并穩定至設定溫度。
【背景技術】
[0002] 在實際生活以及工程實踐領域，經常要使用到電加熱設備來進行加熱工作。在使 用電加熱設備的某些情況之下，要求被加熱物的溫度能夠快速上升并且能夠快速保持穩 定。
[0003] 目前，電加熱設備在溫度控制方面通常是采用接觸器通斷控制方式。采用這種接 觸器通斷的溫度控制方式，不僅溫度控制精度低，而且峰谷溫差大，甚至超過所能承受的誤 差范圍，無法滿足很多溫度控制的規定要求。同時，在使用傳統的電加熱設備加熱時，設備 表面的溫度上升很快，往往設備表面的溫度已經超過設定的溫度很多，而被加熱物還沒有 達到設定的溫度。在一些特定的情況下，電加熱設備表面的溫度過高，被加熱物在接觸面局 部的性質可能會發生變化，甚至會發生危險，有待改進。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的，在于提供一種電熱裝置，其能夠有效快速地將被加熱物加熱至穩 定溫度，并保證接觸面的溫度不會過高，確保被加熱物的性能，防止危險發生。
[0005] 為了達成上述目的，本發明的解決方案是：
[0006] -種電熱裝置，包括溫度控制儀和至少兩個溫度傳感器，其中，第一溫度傳感器設 于被加熱物中，其余溫度傳感器可選擇地固定在電熱元件的表面；
[0007] 所述溫度控制儀包括計算控制模塊、保護電路、電源電路、設置顯示模塊、溫度檢 測處理電路和可控硅控制器，其中，所述保護電路的輸入端連接交流電源，而輸出端通過電 源電路連接計算控制模塊；所述保護電路的輸出端還連接可控硅控制器，而所述可控硅控 制器的輸出端則連接電熱元件；
[0008] 所述設置顯示模塊包括分別與計算控制模塊連接的LCD單元和按鍵，通過按鍵設 置的溫度送入計算控制模塊，同時通過IXD單元實時顯示；
[0009] 所述計算控制模塊還連接溫度檢測處理電路的輸出端，而溫度檢測處理電路的輸 入端分別連接各溫度傳感器，將各溫度傳感器感測的溫度數據傳送至計算控制模塊，計算 控制模塊根據按鍵設置的溫度數據，以及溫度檢測處理電路傳送的溫度數據，計算得到導 通角，并將該導通角信息發送給可控硅控制器，所述可控硅控制器通過調整導通角來控制 電熱元件的加熱功率。
[0010] 上述溫度控制儀還包括過零檢測電路，所述過零檢測電路連接在計算控制模塊與 保護電路之間。
[0011] 采用上述方案后，本發明具有以下特點：
[0012] (1)通過設置至少兩個溫度傳感器，采用多測點目標溫度控制策略，除了讀取電熱 元件表面的溫度，還專門讀取被加熱物的實時溫度，對加熱過程的了解更加全面，保證接觸 面的溫度不會過高，確保被加熱物的性能，防止危險發生；
[0013] ⑵采用大功率雙向可控硅控制加熱溫度，具有輸出功率連續可控，使用壽命長等 諸多特點，可以快速有效地使用電熱元件加熱物體至穩定溫度，同時在加熱過程中控制加 熱接觸面的最高溫度，避免接觸面溫度過高發生危險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發明的整體架構圖；
[0015] 圖2是本發明中溫度控制儀的電路結構框圖；
[0016] 圖3是本發明中溫度控制儀的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0018] 如圖1所示，本發明提供一種電熱裝置，包括溫度控制儀1和第一、二溫度傳感器 21、22,其中，溫度控制儀1連接電熱元件3,并為電熱元件3通電加熱；第一溫度傳感器21 可固定在電熱元件3的表面，用以在加熱過程中實時感測加熱元件3加熱面的溫度；第二溫 度傳感器22可設于被加熱物5中，用以在加熱過程中實時感測被加熱物5的溫度，所述第 一、二溫度傳感器21、22感測到的溫度均傳送至溫度控制儀1，由溫度控制儀1控制電熱元 件3的加熱溫度。
[0019] 如圖2所示，是本發明中溫度控制儀1的電路框圖，所述溫度控制儀1包括計算控 制模塊、保護電路、過零檢測電路、電源電路、設置顯示模塊、溫度檢測處理電路和可控硅控 制器，下面分別介紹。
[0020] 所述保護電路的輸入端連接交流電源4,而輸出端通過電源電路連接計算控制模 塊，并由計算控制模塊為其余組件供電，通過保護電路為溫度控制儀供電，具有防觸電、過 載保護等功能；所述保護電路的輸出端還連接可控硅控制器，而所述可控硅控制器的輸出 端則連接電熱元件，通過調整交流電源導通角來控制電熱元件的加熱功率，在不需加熱時， 可控硅控制器是沒有電源輸入的，電熱元件的體積有可能比較大，在不工作時可以不連接， 這樣可以免除意外觸電事故，而在工作中當電熱元件出現短路故障時，保護電路能夠起到 過載保護的功能，避免裝置燒毀。
[0021] 在本實施例中，設置顯示模塊包括LCD單元和按鍵，分別與計算控制模塊連接， 在開始加熱前，通過按鍵設置電熱元件加熱面的最高溫度和被加熱物的目標溫度，并送入 計算控制模塊，在加熱過程中，通過LCD單元實時顯示加熱相關參數和溫度數據，并進行設 置。
[0022] 所述計算控制模塊還連接溫度檢測處理電路的輸出端，而溫度檢測處理電路的輸 入端分別連接第一、二溫度傳感器，分別用于讀取電熱元件加熱面的溫度和被加熱物的溫 度，將第一、二溫度傳感器感測的溫度數據傳送至計算控制模塊。計算控制模塊根據按鍵設 置的溫度數據，以及溫度檢測處理電路傳送的溫度數據，計算得到導通角，并將該導通角信 息發送給可控硅控制器。
[0023] 在本實施例中，在計算控制模塊與保護電路之間還連接有過零檢測電路，主要是 為計算控制模塊控制輸入電熱元件的功率大小提供一個基準參考點。
[0024] 實際工作時，配合圖3所示，將第一溫度傳感器固定在電熱元件的表面，將第二溫 度傳感器固定在被加熱物中，通過按鍵輸入需要控制的被加熱物的目標溫度及電熱元件允 許的最高溫度，同時初始化導通角和導通基數，并在IXD單元上顯示。在加熱開始后，第一、 二溫度傳感器分別感應電熱元件表面的溫度和被加熱物的溫度，經過溫度檢測處理電路后 進入計算控制模塊。計算控制模塊根據設置的目標溫度和當前的溫度來控制可控硅控制 器，來調節流入電熱元件的功率的大小，來達到快速加熱和穩定在目標溫度的目的。同時控 制電熱元件表面的溫度不超過其能夠承受的最高溫度，避免一些不必要的傷害和危險。
[0025] 在本發明正常控制加熱過程中，使用可控硅控制器來控制流入電熱元件的功率的 大小，設置初始導通基數=180°，初始導通角=180°。當第二溫度傳感器讀取的溫度超 過目標溫度，或第一溫度傳感器讀取的溫度超過最高溫度時，計算控制模塊控制切斷電源， 導通基數=導通基數/2,導通角=180° -導通基數。當溫度下降，第一、二溫度傳感器讀 取的溫度低于設置溫度時，控制接通電熱元件電源。此時，由于交流電源導通角減小，電熱 元件的加熱功率也相應減小，減小了被加熱物的溫度上升速率。當溫度繼續上升至超過設 置溫度時，重復之前步驟，被加熱物的溫度被逐漸加熱并控制穩定至設定溫度。
[0026] 需要說明的是，以上僅為本發明的一個實施例，在具體實施時，可設置多個溫度傳 感器作為備用，將其中一個溫度傳感器設于被加熱物中，而其余溫度傳感器根據實際情況 選擇使用其中的至少一個，例如在電熱元件體型較大的情況下，其表面的不同位置存在溫 差，可以在不同位置固定多個溫度傳感器，若其中某個溫度傳感器感測的溫度過高，則溫度 控制器改變其加熱功率，這樣即可適用于多種情況，適用性更廣。
[0027] 以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是 按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍 之內。
【權利要求】
1. 一種電熱裝置，其特征在于：包括溫度控制儀和至少兩個溫度傳感器，其中，第一溫 度傳感器設于被加熱物中，其余溫度傳感器可選擇地固定在電熱元件的表面； 所述溫度控制儀包括計算控制模塊、保護電路、電源電路、設置顯示模塊、溫度檢測處 理電路和可控硅控制器，其中，所述保護電路的輸入端連接交流電源，而輸出端通過電源電 路連接計算控制模塊；所述保護電路的輸出端還連接可控硅控制器，而所述可控硅控制器 的輸出端則連接電熱元件； 所述設置顯示模塊包括分別與計算控制模塊連接的LCD單元和按鍵，通過按鍵設置的 溫度送入計算控制模塊，同時通過IXD單元實時顯示； 所述計算控制模塊還連接溫度檢測處理電路的輸出端，而溫度檢測處理電路的輸入端 分別連接各溫度傳感器，將各溫度傳感器感測的溫度數據傳送至計算控制模塊，計算控制 模塊根據按鍵設置的溫度數據，以及溫度檢測處理電路傳送的溫度數據，計算得到導通角， 并將該導通角信息發送給可控硅控制器，所述可控硅控制器通過調整導通角來控制電熱元 件的加熱功率。
2. 如權利要求1所述的一種電熱裝置，其特征在于：所述溫度控制儀還包括過零檢測 電路，所述過零檢測電路連接在計算控制模塊與保護電路之間。
【文檔編號】G05D23/32GK104062992SQ201410252746
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月9日 優先權日:2014年6月9日
【發明者】周繼凱, 岳青瀅, 趙新華, 狄克, 陳徐東, 馬曉輝, 許業金 申請人:河海大學