專利名稱：電子控制熱脈沖信號發生器的制作方法
技術領域：
本發明屬于儀器儀表與熱能應用技術領域，具體地是一種產生熱脈沖信號的儀器。
背景技術：
熱脈沖信號在生物、醫學、農業、工業中都有廣泛應用，如熱脈沖信號用于測量樹木蒸 騰耗水量、動物血液流動速度、超導磁體傳熱，還用于某些皮膚病的治療、數字脈沖熱路 的驅動等。目前該類儀器的輸出熱脈沖信號的幅度和頻率使用是不可調節的，并且熱脈沖信 號的平均功率相對固定，或者操作過于復雜，用戶操作不便。
發明內容
本發明的目的是提供一種電子控制熱脈沖信號發生器，其輸出熱脈沖信號的幅度和頻 率是可以調節的，并且熱脈沖信號的平均功率也是可變的，熱脈沖信號的波形是可以選擇的。 為實現上述目的，本發明提供一種電子控制熱脈沖信號發生器，包括 蓄熱池，用于蓄熱；
蓄熱池控制模塊，用于控制蓄熱池的蓄熱； 蓄冷池，用于蓄冷；
蓄冷池控制模塊，用于控制蓄冷池的蓄冷；
控制模塊，與所述蓄熱池控制模塊、蓄冷池控制模塊及控制熱開關模塊相連，用于控制 熱開關模塊的連接方向和連接時間；并控制所述蓄熱池控制模塊的加熱以及所述蓄冷池控制 模塊的制冷；
熱開關模塊，用于接受所述控制模塊的控制，以傳導蓄熱池的熱量或者蓄冷池的冷量， 實現輸出高溫值和低溫值的交替變化的熱脈沖信號；
輸入模塊，與所述控制模塊相連接，用于輸入熱脈沖信號參數； 顯示模塊，與所述控制模塊相連接，用于顯示熱脈沖信號參數。 其中，所述蓄熱池、蓄冷池、熱開關模塊上還設有溫度傳感器。 其中，所述熱開關模塊包括 輸出熱管；蓄冷池導熱熱管，其一端位于所述蓄熱池內，另一端連接有第二導熱片；
設有控制端的牽引模塊，其控制端與所述控制模塊相連接，所述輸出熱管位于所述牽引 模塊上，所述牽引模塊接受所述控制模塊輸入的控制信號，用于交替牽引所述輸出熱管至第 一導熱片和第二導熱片上。
其中，所述牽引模塊包括電磁鐵、滑桿、套接于所述滑桿上的彈簧，套接于所述滑桿上 并且能夠被電磁鐵吸引的滑塊，所述電磁鐵的控制端與所述控制模塊相連接。
本發B萬輸出熱脈沖信號的幅度和頻率是可以調節的，并且熱脈沖信號的平均功率也是可 變的，熱脈沖信號的波形是可以選擇的，具有結構簡單、操作方便的優點。可廣泛應用于生 物、醫學、農業、工程熱物理、熱計算與熱控制技術等需要熱脈沖信號的領域。
圖1為本發明電子控制熱脈沖信號發生器實施例結構示意圖2為本發明電子控制熱脈沖信號發生器實施例中熱開關模塊結構示意圖3為本發明電子控制熱脈沖信號發生器實施例中蓄熱池和蓄熱池控制模塊示意圖4為本發明電子控制熱脈沖信號發生器實施例中蓄冷池和蓄冷池控制模塊示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例進一步說明本發明。 如圖1所示， 一種電子控制熱脈沖信號發生器，包括 蓄熱池，用于蓄熱；
蓄熱池控制模塊，用于控制蓄熱池的蓄熱； 蓄冷池，用于蓄冷；
蓄冷池控制模塊，用于控制蓄冷池的蓄冷；
控制模塊，與所述蓄熱池控制模塊、蓄冷池控制模塊及控制熱開關模塊相連，可以是單 片機、電腦主機等設備，用于控制熱開關模塊的連接方向和連接時間，以控制熱脈沖的輸出 頻率、波形和功率大小等；并且還控制蓄熱池控制模塊的加熱，以調節蓄熱池溫度；并控制 所述蓄冷池控制模塊的制冷，調節蓄冷池溫度；以及用于顯示、選擇、控制和測量熱脈沖的 幅值、頻率、功率；
熱開關模塊，用于接受控制模塊的控制，以傳導蓄熱池的熱量或蓄冷池的冷量，實現輸 出高溫值和低溫值的交替變化的熱脈沖信號；輸入模塊，與所述控制模塊相連接，可以是鍵盤、鼠標、觸摸屏等輸入設備，用于輸入 選擇的頻率、幅值、波形、功率等熱脈沖信號參數；
顯示模塊，與所述控制模塊相連接，用于顯示熱脈沖信號參數。顯示熱脈沖的曲線和參數.
其中，所述蓄熱池、蓄冷池、熱開關模塊上還安裝有溫度傳感器，這些溫度傳感器與控 制模塊的模數轉換電路連接，以得到相關溫度數值，用于相應的參數顯示和控制。 如圖2所示，所述熱開關模塊包括-
輸出熱管17;
蓄熱池導熱熱管ll,其一端位于所述蓄熱池內，另一端連接有第一導熱片12;
蓄冷池導熱熱管13，其一端位于所述蓄冷池內，另一端連接有第二導熱片14;
設有控制端的牽引模塊，其控制端與所述控制模塊相連接，所述輸出熱管17位于所述牽 引模塊上，所述牽引模塊接受所述控制模塊輸入的控制信號，用于交替牽引所述輸出熱管17 至第一導熱片12或第二導熱片14上。
如圖2所示，所述牽引模塊包括電磁鐵15、滑桿18、套接于所述滑桿18上的彈簧19， 套接于所述滑桿18上并且能夠被電磁鐵15吸引的滑塊16，所述電磁鐵15的控制端20與所 述控制模塊相連接。當所述電磁鐵15通電時，所述滑塊16被所述電磁鐵15牽引而沿所述滑 桿18運動至所述第一導熱片12處，以輸出熱信號；當所述電磁鐵15斷電時，所述滑塊16 被所述彈簧19牽引而沿所述滑桿18運動至所述第二導熱片14處，以輸出冷信號。電磁鐵15 的工作頻率決定熱脈沖信號的工作頻率，蓄熱池的溫度決定熱信號的溫度，蓄冷池的溫度決 定冷信號的溫度。
其中，所述熱開關模塊的溫度傳感器21設于所述輸出熱管17上。
其中，所述蓄熱池導熱熱管11和所述蓄冷池導熱熱管13可采用高效率的銅質螺旋熱管 實現蓄熱池的能量與外界能量進行傳遞。
其中，所述蓄熱池與所述蓄熱池控制模塊的結構如圖3所示。其中所述蓄熱池包括:
絕熱層33，位于絕熱層33內的蓄熱材料36,其中所述蓄熱池的溫度傳感器35位于所述 蓄熱材料36中，所述蓄熱材料36保證了蓄熱池溫度的均勻性和穩定性。
所述蓄熱池控制模塊包括具有控制端38和電源端37的可控硅模塊31以及與所述可控硅 模塊31相連接并設于所述蓄熱材料36內的加熱器32，所述可控硅模塊31的控制端38與所 述控制模塊相連接，所述控制模塊控制所述可控硅模塊31的導通角，以調節加熱器32的電 壓，從而控制蓄熱池的溫度。其中，所述蓄冷池與所述蓄冷池控制模塊的結構如圖4所示。其中所述蓄冷池包括-絕熱層43及位于絕熱層43內的蓄冷材料46，其中所述蓄冷池的溫度傳感器45位于所述 蓄冷材料46中，所述蓄冷材料46保證了蓄冷池溫度的均勻性和穩定性。
所述蓄冷池控制模塊包括具有控制端48和電源端47的可控硅模塊41以及與所述可控硅 模塊41相連接并設于所述蓄冷材料46內的的制冷器42，所述可控硅模塊41的控制端48與 所述控制模塊相連接，所述控制模塊控制所述可控硅模塊41的導通角，以調節制冷器42的 電壓，從而控制蓄冷池的溫度。
本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。 本發明專利提供的電子控制熱脈沖信號發生器，可應用于生物、醫學、農業、工程熱物 理、熱計算與熱控制技術等領域。該電子控制熱脈沖信號發生器的特點是熱脈沖的頻率、 幅值、波形、功率是由電子元件或部件控制的，熱脈沖的高溫值和低溫值來自高溫熱源和低 溫冷源，通過電子控制切換熱開關來實現高溫值和低溫值的交替變化；輸出熱信號的幅值范 圍-3(TC—+30(TC;輸出熱信號的頻率范圍0. 01HZ—lkHZ;能根據需要輸出方波熱信號、 正弦波熱信號、鋸齒波熱信號。
權利要求
1.一種電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于包括蓄熱池，用于蓄熱；蓄熱池控制模塊，用于控制蓄熱池的蓄熱；蓄冷池，用于蓄冷；蓄冷池控制模塊，用于控制蓄冷池的蓄冷；控制模塊，與所述蓄熱池控制模塊、蓄冷池控制模塊及控制熱開關模塊相連，用于控制熱開關模塊的連接方向和連接時間；并控制所述蓄熱池控制模塊的加熱以及所述蓄冷池控制模塊的制冷；熱開關模塊，用于接受所述控制模塊的控制，以傳導蓄熱池的熱量或者蓄冷池的冷量，實現輸出高溫值和低溫值的交替變化的熱脈沖信號；輸入模塊，與所述控制模塊相連接，用于輸入熱脈沖信號參數；顯示模塊，與所述控制模塊相連接，用于顯示熱脈沖信號參數。
2. 如權利要求l所述的電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于所述蓄熱池、蓄冷池、 熱開關模塊上還設有溫度傳感器。
3. 如權利要求2所述的電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于所述熱開關模塊包括輸出熱管；蓄熱池導熱熱管，其一端位于所述蓄熱池內，另一端連接有第一導熱片； 蓄冷池導熱熱管，其一端位于所述蓄冷池內，另一端連接有第二導熱片； 設有控制端的牽引模塊，其控制端與所述控制模塊相連接，所述輸出熱管位于所述牽引模塊上，所述牽引模塊接受所述控制模塊輸入的控制信號，用于交替牽引所述輸出熱管至第一導熱片和第二導熱片上。
4. 如權利要求3所述的電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于所述牽引模塊包括電磁 鐵、滑桿、套接于所述滑桿上的彈簧，套接于所述滑桿上并且能夠被電磁鐵吸引的滑塊， 所述電磁鐵的控制端與所述控制模塊相連接。
5. 如權利要求3所述的電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于所述熱開關模塊的溫度 傳感器設于所述輸出熱管上。
6. 如權利要求3所述的電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于所述蓄熱池包括絕熱層 和位于絕熱層內的蓄熱材料，其中所述蓄熱池的溫度傳感器位于所述蓄熱材料中。
7. 如權利要求6所述的電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于所述蓄熱池控制模塊包 括具有控制端和電源端的可控硅模塊以及與所述可控硅模塊相連接并設于所述蓄熱材料內的加熱器，所述可控硅模塊的控制端與所述控制模塊相連接。
8. 如權利要求3所述的電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于所述蓄冷池包括絕熱層 及位于絕熱層內的蓄冷材料，其中所述蓄冷池的溫度傳感器位于所述蓄冷材料中。
9. 如權利要求8所述的電子控制熱脈沖信號發生器，其特征在于所述蓄冷池控制模塊包 括具有控制端和電源端的可控硅模塊以及與所述可控硅模塊相連接的并設于所述蓄冷材料 內的制冷器，所述可控硅模塊的控制端與所述控制模塊相連接。
全文摘要
本發明提供一種電子控制熱脈沖信號發生器，包括蓄熱池，用于蓄熱；蓄熱池控制模塊，用于控制蓄熱池的蓄熱；蓄冷池，用于蓄冷；蓄冷池控制模塊，用于控制蓄冷池的蓄冷；控制模塊，與所述蓄熱池控制模塊、蓄冷池控制模塊及控制熱開關模塊相連；熱開關模塊；輸入模塊，與所述控制模塊相連接，用于輸入熱脈沖信號參數；顯示模塊，與所述控制模塊相連接，用于顯示熱脈沖信號參數。本發明輸出熱脈沖信號的幅度和頻率是可以調節的，并且熱脈沖信號的平均功率也是可變的，熱脈沖信號的波形是可以選擇的，具有結構簡單、操作方便的優點。可廣泛應用于生物、醫學、農業、工程熱物理、熱計算與熱控制技術等需要熱脈沖信號的領域。
文檔編號H03K3/00GK101409539SQ20081004041
公開日2009年4月15日 申請日期2008年7月9日 優先權日2008年7月9日
發明者進 陳, 黃海燕 申請人:上海第二工業大學