[發明專利]基于二級制冷方式的材料樣品結冰狀況實時采集控制系統

有效

• 申請號: 201210588086.5
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103092233A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 鄧彬偉;李文;張開志;馬學軍;黃磊;阮敏;周兵
• 申請（專利權）人: 鄧彬偉;李文
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G01M9/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張安國;伍見

1.一種基于二級制冷方式的材料樣品結冰狀況實時采集控制系統，其特征在于：該系統包括水冷機、半導體制冷箱體、控制器、CMOS相機圖像采集系統、PC機；水冷機進、出水管與半導體制冷箱體的出、進水管對應相連，半導體制冷箱體的環境溫度、濕度、風速、大氣壓力傳感器引線接控制器，控制器通過USB線與PC機通信，CMOS相機圖像采集系統通過USB線與PC機通信。

2.根據權利要求1所述的基于二級制冷方式的材料樣品結冰狀況實時采集控制系統，其特征在于：所述的水冷機采用工業級小型水冷機，功率1600W，溫度控范圍10-30攝氏度。

3.根據權利要求1所述的基于二級制冷方式的材料樣品結冰狀況實時采集控制系統，其特征在于：所述的半導體制冷箱體為長方體，其正面由內層、隔熱層和外層共三層組成：內層上安有兩只LED燈（2）及LED防水罩（1），貫通三層的石英玻璃觀測窗；其背面由10層組成，最內層為兩只大風扇(7)并排放置組成；第二層為第1散熱片（9）；第三層為6片制冷片(14)及隔熱和固定用亞格力板及隔熱棉；第四層為兩片并排的第1水冷頭(13)，采用90度彎頭（12）互連用于對制冷片(14)熱端水冷散熱；第五層為鋁皮（15）固定兩片并排的第1水冷頭（13）；第六層為亞格力板；第三到六層間的空隙間填充有隔熱棉；第七層為隔熱棉，第八層為亞格力板，其上安有接線排座連接半導體引線及大、小風扇引線，接線排座上引線到對應電源；第九層為控制器安裝層；第十層為背面最外層為亞格力板；箱體頂面為箱蓋由3層組成，最上層是亞格力板，其上中間后部安有水泵（18）并有水管通過中間前部孔洞穿過頂面給樣品加水滴；最上層亞格力板左右安有手把；中間層為隔熱棉，最內層為亞格力板；最上和最內層亞格力板間通過螺柱連接在一起；箱體底面由8層組成；底面上空間為樣品平臺（22），距樣品平臺下間隔10mm有鋁皮作底面；再下間隔3mm為第二層安裝有兩只小風扇（25）；第三層安裝有兩只第2散熱片(26)；第四層為兩片制冷片（14）分別安裝距樣品平臺左右各10mm處，周圍為亞格力板；第五層為兩只第2水冷頭，通過90度彎頭和水管連接，此兩只第2水冷頭通過水管還與背面水冷管相連并最終通過水管與水冷機相連；此外通過鋁片及亞格力板與第2散熱片（26）通過螺柱固定制冷片（14）及第2水冷頭（28）；空隙處填充滿隔熱棉；第六層為隔熱棉，第七層為亞格力板，有電機通過電機主軸（23）與樣品平臺相連，控制樣品平臺正反轉和360度旋轉；第八層為底面底座由亞格力板組成；左、右面各由三層組成，左面內層是亞格力板有風速傳感器（31）插孔及風速傳感器走線孔，右面內層是亞格力板有大氣壓力傳感器（38）安裝孔及該傳感器直線孔，左、右中間層為隔熱棉，外層為亞格力板；半導體制冷箱體各面的各層均由螺柱相連，半導體制冷箱體同層各面之間采用嵌插式安裝結構并加螺柱鎖定。

4.根據權利要求1所述的基于二級制冷方式的材料樣品結冰狀況實時采集控制系統，其特征在于：所述的控制器，包括3個溫度傳感器（17），1個濕度傳感器（32）、1?個大氣壓力傳感器（38）、1個風速傳感器（31）、兩只大風扇（7）、1個水滴加注水泵（18），電機、一個12V600W可控電壓電源、兩個12V10W可控電壓電源，控制器STM32F107、TLC5615、320*240LCD、三只24伏溫度變送器、5V-3.3V電平轉換模塊、3.3V-5V電平轉換模塊、2.9V?LED電源模塊、5V電源模塊組成；上述各個傳感器引線接控制器STM32F107。

5.根據權利要求1所述的基于二級制冷方式的材料樣品結冰狀況實時采集控制系統，其特征在于：所述的CMOS相機圖像采集系統，包括兩只高速風扇、相機，0.3-1倍光學放大鏡鏡頭和XYZR微調平臺；所述的相機為CMOS工業相機，分辨率2592*1944，灰度256，拍照速度6fps；所述的高速風扇功率為12V0.48A；所述的相機安裝在XYZR?微調平臺上；此平臺可調范圍0-20mm，精度0.02mm，兩只高速風扇在半導體制冷箱體外對著石英玻璃觀察窗口成45度角左右對稱安放。

6.根據權利要求1所述的基于二級制冷方式的材料樣品結冰狀況實時采集控制系統，其特征在于：所述的PC機，采用奔騰雙核以上CPU，500GB以上硬盤，2GB?內存，具有USB2.0以上接口，19英寸以上LCD顯示器。