[發明專利]一種光室混合加熱制冷恒溫系統在審

申請號：	202010909271.4	申請日：	2020-09-02
公開（公告）號：	CN111880589A	公開（公告）日：	2020-11-03
發明（設計）人：	應剛;李正建;解婉瑩;袁輝;胡曦;李勝輝	申請（專利權）人：	江蘇天瑞儀器股份有限公司
主分類號：	G05D23/30	分類號：	G05D23/30
代理公司：	蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235	代理人：	楊林潔
地址：	215300 江蘇省***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種混合加熱制冷恒溫系統
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【說明書】：

本發明公開了一種光室混合加熱制冷恒溫系統，設置于燃燒室旁，包括有光室、若干加熱元器件、溫度傳感器以及保溫材料，所述加熱元器件設置在光室外側表面上，在所述加熱元器件上設置銅管，在所述銅管的一側設置一熱交換控制模塊，靠近燃燒室一側的所述加熱元器件為半導體制冷片；在所述的光室外側設置一用于檢測光室外側環境溫度的室溫溫度傳感器，在所述的光室與燃燒室的連接處設置一用于檢測該處溫度的連接處溫度傳感器，根據溫度傳感器、室溫溫度傳感器與連接處溫度傳感器檢測到的信號判斷后單獨控制各個加熱元器件的工作；半導體發熱制冷屬于熱交換元器件所以需要通過銅管和銅管中水流進行熱交換，使光室內均勻恒溫。

技術領域

本發明屬于光譜儀領域，涉及一種恒溫系統，特別是一種光室混合加熱制冷恒溫系統。

背景技術

目前市場上光譜儀通用的溫室恒溫方法是發熱元件恒溫，ICP儀器光室最佳恒溫在28-35℃，這種方法的恒溫速度慢、只能單一加熱恒溫，升溫時間和溫度穩定時間都很長，而且溫度的穩定性也不高，儀器長期運行后容易導致靠近燃燒室一側光室溫度不斷溫升，溫升高于恒溫溫度從而使恒溫失效，對光譜儀的測量誤差產生了較大的影響；為了進一步減少測量誤差，保證整個光室溫度的均勻性，特設計一種半導體光室加熱制冷恒溫系統。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述的問題，提出了一種光室混合加熱制冷恒溫系統。

為實現上述目的，可通過下列技術方案來實現，一種光室混合加熱制冷恒溫系統，應用在ICP光譜儀中，設置于燃燒室旁，包括有光室、若干加熱元器件、與加熱元器件對應設置的溫度傳感器以及設置在光室外側的保溫材料，所述加熱元器件設置在光室外側表面上，在所述加熱元器件上設置銅管，在所述銅管的一側設置一熱交換控制模塊，靠近燃燒室一側的所述加熱元器件為半導體制冷片；在所述的光室外側設置一用于檢測光室外側環境溫度的室溫溫度傳感器，在所述的光室與燃燒室的連接處設置一用于檢測該處溫度的連接處溫度傳感器，根據溫度傳感器、室溫溫度傳感器與連接處溫度傳感器檢測到的信號判斷后單獨控制各個加熱元器件的工作。

進一步具體的，所述熱交換控制模塊中含有轉換芯片、控制單元，所述轉換芯片用來接收信號并進行轉換，所述控制單元輸出PWM信號。

進一步具體的，每個所述溫度傳感器輸出反饋信號，經總線將信號進行傳輸，最終由所述控制單元接收并進行加權優化計算，加權優化計算結果傳輸至加熱元器件并控制調整加熱狀態。

進一步具體的，所述的加權優化計算公式為，

V1＝K11*T1+K12*T2+K13*T3+K14*T4...+K1n*Tn；

V2＝K21*T1+K22*T2+K23*T3+K24*T4...+K2n*Tn；

......

Vn＝Kn1*T1+Kn2*T2+Kn3*T3+Kn4*T4...+Knn*Tn；

其中,Vn為加權優化后第n個加熱元器件所需施加的電壓；

加權系數Knn通過建模由熱學分析軟件Flotherm計算出初值,然后在多次的試驗測試中進行修正之后的值；

Tn＝Tk-Tx+Kt；

其中Tk為設定的目標恒溫溫度，Tx為溫度傳感器檢測n位置的溫度，Kt為熱量散溢補償系數。

進一步具體的，所述的熱量散溢補償系數Kt＝(Tk-Ta)/n，其中Tk為設定的目標恒溫溫度，Ta為室溫溫度傳感器檢測到的環境溫度，n為加熱元器件的個數。