[實用新型]用于物理實驗教學的全固態集成式雙向溫控裝置

有效

• 申請號: 202021123396.6
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN212791037U
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 楊鐵;牟波佳;郝立宇;譚明
• 申請（專利權）人: 西南大學;河南農業大學
• 主分類號: B01L7/02
• 分類號: B01L7/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 劉英蘭

本實用新型涉及一種用于物理實驗教學的全固態集成式雙向溫控裝置，該裝置包括底座、散熱片、電源接線柱、頂蓋、電偶插孔、上基板、下基板、銅基座、固定螺絲、熱電偶和溫度計、半導體加熱片、半導體制冷片、加熱溫度控制器、制冷溫度控制器、電源、開關及電線。該裝置外部整體呈盒體式，所述底座上的兩側對應為散熱片，頂蓋上對應設有與電源連接的電源接線柱。盒體內置的銅基座中心嵌設熱電偶和溫度計；所述半導體加熱片與半導體制冷片平行對應設置于銅基座的上、下端面；并分別與上、下基板對應貼合。該裝置將熱電偶和溫度計接觸設置于銅基體半導體控溫模塊中，實現簡單、快捷的溫度控制，性能安全可靠，有效提高物理實驗效能。

技術領域

本實用新型涉及一種用于物理實驗教學的溫控系統，特別涉及一種用于物理實驗教學的全固態集成式雙向溫控裝置。

背景技術

現今，在大學物理實驗項目中，溫差電動勢測定和熱電偶溫度計標定實驗，熱端溫度控制一直沿用傳統熱水壺加熱燒水的方法。該方法不僅在實驗過程中危險性較大而且實驗結果精確性較差，例如加熱時水壺外壁溫度較高，以及熱水蒸氣容易燙傷操作學生，熱水沸騰溢出水壺容易造成用電器短路或者觸電，熱水壺降溫兌水時需要不斷挪動壺蓋以及熱電偶和溫度計，兌水過程中容易造成很強溫度梯度以及熱電偶和溫度計位置不在一起易導致測量不準確，降溫后期水壺過滿需要額外倒掉部分水后繼續兌水降溫完成實驗。其中特別是熱端只能維持在室溫以上，不能降低到室溫以下，限制了實驗的變溫范圍。因此開發出一套簡單有效的溫控系統，克服上述水浴加熱的缺點，安全操作實驗過程已迫在眉睫。

同時隨著芯片化和智能化的應用產品普及和價格降低，市場上存在很多質優價廉的數字顯示全自動智能溫度控制器，其測溫模塊使用熱電偶本身，體積很小，同時可以自定義輸出功率和工作時間，使用簡單方便。同時半導體制冷和半導體制熱片也得到廣泛應用，其工作原理簡單，將兩者結合可以實現升溫和降溫雙向控制，并且工作過程中受熱均勻，該領域科技的不斷發展為本實用新型的創造提供了前提條件。

因此，提供一種結構簡單、設計合理、實用性強、性能安全可靠、成本低的用于物理實驗教學的全固態集成式雙向溫控裝置，是該領域技術人員亟待著手解決的問題之一。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述不足之處，提供一種結構簡單、設計合理、實用性強、性能安全可靠、成本低的用于物理實驗教學的全固態集成式雙向溫控裝置。

為實現上述目的本實用新型所采用的技術方案是：一種用于物理實驗教學的全固態集成式雙向溫控裝置，其特征在于該裝置包括底座、散熱片、電源接線柱、頂蓋、電偶插孔、上基板、下基板、銅基座、固定螺絲、熱電偶和溫度計、半導體加熱片、半導體制冷片、加熱溫度控制器、制冷溫度控制器、電源、開關及電線；

該裝置外部整體呈盒體式，所述底座上的兩側對應為散熱片，頂蓋上對應設有與電源連接的電源接線柱；盒體正面中心位置，即與盒體內置的銅基座中心平行設有電偶插孔，所述電偶插孔內設有熱電偶和溫度計；

該裝置內部設有控溫模塊包括的銅質板材的上基板、下基板對應設置于盒體內的上、下部，中間間隔設有銅基座；所述半導體加熱片與半導體制冷片分別平行對應設置于銅基座的上、下端面，且分別與上、下基板的端面貼合；

該裝置設有的溫控模塊線路通過電線連接半導體加熱片、半導體制冷片、加熱溫度控制器、制冷溫度控制器、電源及開關。

本實用新型的有益效果是：該裝置通過利用市場現成的數字式溫度控制器，將熱電偶和溫度計接觸設置于銅基半導體控溫模塊中，在合理有效的結構設計下，實現簡單、快捷的溫度控制，用于取代現有熱水壺燒水控溫的方式，在保證相同物理實驗原理的情況下，可以有效降低實驗操作的復雜性和危險性，同時可以實現升降溫過程，進一步提高實驗結果的準確性，以促進大學物理實驗中實驗方法和器材的更新迭代。本實用新型結構簡單、設計合理、實用性強、成本低，應用十分廣泛，效果非常顯著。

附圖說明

圖1是本實用新型外部結構示意圖；