[發明專利]一種水族箱和水族箱水溫調節過程中的溫速平緩調控方法

在審

• 申請號: 201710591657.3
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107272765A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 馮煙利;王彬;黃典典;張斌;梁金輝;賴智穎;李新太
• 申請（專利權）人: 山東工商學院
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19;A01K63/00;A01K63/06
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本申請涉及溫度調節領域，尤其涉及一種水族箱和水族箱水溫調節過程中的溫速平緩調控方法。

背景技術

水族箱是專門用于飼養觀賞魚類的玻璃器皿。水族箱內的魚類多為觀賞魚，對溫度的適應性差，因此為了維持水族箱中魚類的正常生存，需要通過專門的水溫調節裝置頻繁調節水族箱內水的溫度，從而將水族箱內的溫度維持在一定范圍內，以提高魚類的生存幾率。

如圖1所示，現有的水族箱1中的水溫調節裝置，通常僅僅包括水溫傳感器2、控制器3和恒溫器4等簡單結構，通過水溫傳感器2實時監測水族箱1內水溫，然后將該水溫傳遞至控制器3，通過控制器3比較計算得到需要調節達到的水溫，然后通過恒溫器4發出或吸收熱量，并通過水溫傳感器2不斷實時監測水溫，從而通過該閉環循環調節的過程，達到提升或降低水族箱1內水溫的目的。

現有水族箱中的水溫調節裝置，大多按照水溫傳感器的水溫測試值與內置的標準值進行對比進行閉環調節，并不考慮水溫的調節幅度。然而水族箱內的魚類多為觀賞魚，對溫度變換具有較高的敏感性，通常在調節水溫的過程中，觀賞魚能夠適應的升降溫幅度在0-2攝氏度的范圍內。此種矛盾導致現有的調節方式容易使得溫度急劇變化，進而對魚類造成損傷，嚴重的甚至會出現病害甚至死亡。

發明內容

本申請提供了一種水族箱和水族箱水溫調節過程中的溫速平緩調控方法，以解決現有的水溫調節方式中溫度變化劇烈，容易對魚類造成傷害的問題。

第一方面，本申請提供了一種水族箱溫度調節過程中的溫速平緩調控方法，所述溫速平緩調控方法用于水族箱，所述水族箱包括箱體，分布于所述箱體相對位置、且存在預設高度差的出水口和入水口，與出水口相連通的儲水槽，與所述儲水槽相連通的水泵室，通過出水管道與所述水泵室相連通的升溫槽和降溫槽，其中，所述水泵室包括循環水泵，所述升溫槽和降溫槽分別通過所述入水口與所述箱體相連通；所述水族箱溫度調節過程中溫速控制方法包括：

實時監測所述箱體的出水口溫度和入水口溫度；

計算所述出水口溫度和入水口溫度之間的溫差絕對值；

根據所述溫差絕對值與預設溫差閾值之間的溫差偏量，實時計算所述循環水泵的調控電壓，其中，所述溫差偏量越大，則所述調控電壓越高；

根據所述調控電壓在預定流速范圍內實時調節流經所述升溫槽或降溫槽的水流流速，其中，所述調控電壓越高，則所述水流流速越快。

優選地，所述根據溫差絕對值與預設溫差閾值之間的溫差偏量，實時計算循環水泵的調控電壓，包括：

根據所述溫差絕對值與預設溫差閾值之間的溫差偏量，結合調控電壓計算公式：u(k)＝K_p(err(k)+K_iΣerr(j)+K_d(err(k)-err(k-1)))，計算所述循環水泵的調控電壓；

其中，k為測量時刻，u(k)為所述調控電壓，err(k)為k時刻對應的所述溫差偏量，err(j)為j＝k-n時刻對應的所述溫差偏量，K_p為比例系數，K_i為積分系數，K_d為微分系數。

優選地，所述根據調控電壓實時調節所述循環水泵的水泵轉速，以在預定流速范圍內調節流經所述升溫槽或降溫槽的水流流速，包括：

根據所述調控電壓與循環水泵的工作電壓的對應關系，通過放大電路實時調節所述工作電壓，其中，所述調控電壓越高，則所述工作電壓越高；

根據所述工作電壓與循環水泵的水泵轉速的對應關系，實時調節所述水泵轉速，其中，所述工作電壓越高，則所述水泵轉速越快；

根據所述水泵轉速與所述升溫槽或降溫槽的水流流速的對應關系，實時調節流經所述升溫槽或降溫槽的水流流速，其中，所述水泵轉速越快，則所述水流流速越快；

根據所述水流流速與升溫或降溫速度的對應關系，調節所述箱體內水體的升溫或降溫速度，其中，所述水流流速越快，則所述升溫或降溫速度越慢。

優選地，所述溫速平緩調控方法，還包括：

根據所述出水口與所述入水口的相對位置，控制所述循環水泵從所述箱體上端的出水口吸入水流，從所述相對位置的箱體下端的入水口排出水流，控制水體循環換熱。

優選地，所述溫速平緩調控方法，還包括：

獲取實際的升溫速度或降溫速度，根據升溫速度或降溫速度分別與調控電壓的對應關系、以及所述溫差偏量與調控電壓的對應關系，修正計算并調節所述調控電壓。

優選地，所述溫速平緩調控方法，還包括：