一種高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶機(jī)艙內(nèi)的控制箱，尤其涉及一種高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱。
【背景技術(shù)】
[0002]按照鋼制海船入級(jí)規(guī)范和船舶機(jī)艙環(huán)境使用經(jīng)驗(yàn)，要求船舶機(jī)艙中的服務(wù)設(shè)備必須運(yùn)行在O?45°C的環(huán)境溫度下。但實(shí)際上在正常工作時(shí)，船舶機(jī)艙內(nèi)的溫度通常會(huì)高達(dá)45?55°C，甚至更高。
[0003]因此制造船舶機(jī)艙內(nèi)服務(wù)和運(yùn)行的控制箱必須采取散熱冷卻措施。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造方法一是在船舶機(jī)艙的控制箱內(nèi)部對(duì)角線(xiàn)位置裝設(shè)兩個(gè)散熱風(fēng)扇，風(fēng)扇工作時(shí)箱內(nèi)外空氣流通，確?？刂葡鋬?nèi)的溫度和箱外溫度基本接近，但是無(wú)法使箱內(nèi)溫度低于箱外環(huán)境溫度，而箱外的船舶機(jī)艙中的溫度很高，超過(guò)海船入級(jí)規(guī)范，且由于長(zhǎng)期運(yùn)行在高溫狀態(tài)下，影響控制箱的正常使用和使用壽命；傳統(tǒng)方法二是使用耐高溫的電氣元器件，或選擇自身散熱較低的元器件(據(jù)基本物理公式W = UxU/R，增大電阻體積，降低發(fā)熱量)等，但是會(huì)大大增加成本且增加控制箱的體積尺寸，影響船艙內(nèi)的空間擺放和船艙內(nèi)的其它設(shè)備的散熱，而且其實(shí)并沒(méi)有降低控制箱內(nèi)的溫度，仍然不符合海船入級(jí)規(guī)范，也對(duì)控制箱的長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)具有潛在的不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，解決現(xiàn)在的船用控制箱無(wú)法使箱內(nèi)溫度低于箱外環(huán)境溫度，無(wú)法符合海船入級(jí)規(guī)范的缺陷。
[0005]技術(shù)方案
[0006]—種高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，包括控制箱的箱體，其特征在于:在所述控制箱的箱體上安裝有采用半導(dǎo)體材料的熱電制冷器，所述熱電制冷器的冷端設(shè)置在控制箱內(nèi)，所述熱電制冷器的熱端設(shè)置在控制箱外，在控制箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器連接處理器，傳送控制箱的箱體內(nèi)的溫度信號(hào)給處理器，處理器連接所述熱電制冷器的電源，通過(guò)控制熱電制冷器調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)的溫度。
[0007]所述熱電制冷器的冷端和熱端均設(shè)置有帶風(fēng)扇的散熱片。
[0008]所述處理器通過(guò)電源開(kāi)關(guān)連接熱電制冷器，控制所述熱電制冷器的電源開(kāi)關(guān)從而控制熱電制冷器的通斷，調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)的溫度。
[0009]所述處理器連接熱電制冷器的直流電源，采用PID控制熱電制冷器的電源電壓，平滑調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)溫度到設(shè)定的目標(biāo)溫度。
[0010]所述溫度傳感器采用PT100鉑電阻溫度傳感器。
[0011 ] 所述熱電制冷器的中間采用多對(duì)半導(dǎo)體電偶對(duì)。
[0012]有益效果
[0013]本發(fā)明的高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱采用在船用控制箱的箱體上設(shè)置熱電制冷器，然后通過(guò)控制熱電制冷器的通斷或熱電制冷器兩端的電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)的溫度，不僅使船艙內(nèi)的控制箱內(nèi)的溫度降低到船艙內(nèi)環(huán)境溫度以下，能夠達(dá)到海船入級(jí)規(guī)范的要求，而且充分利用熱電制冷器體積小、在狹窄的密閉空間制冷效果好的特點(diǎn)，在現(xiàn)有控制箱的箱體上安裝，采用自動(dòng)溫度控制使控制箱內(nèi)達(dá)到降溫要求，取代了現(xiàn)有的風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)了既提高功能和效果，又控制了成本，且適用于現(xiàn)有的控制箱，利于快速應(yīng)用的良好效果O
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的控制箱示意圖。
[0015]圖2為圖1的側(cè)視示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的溫度控制流程示意圖。
[0017]其中:1-控制箱的箱體，2-熱電制冷器，3-風(fēng)扇，4-溫度控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)在船艙內(nèi)的控制箱內(nèi)溫度過(guò)高，散熱不理想，無(wú)法達(dá)到海船入級(jí)規(guī)范，影響控制箱使用壽命的問(wèn)題，提出一種新的高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱。
[0020]—種高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，包括控制箱的箱體I，在所述控制箱的箱體I上安裝有采用半導(dǎo)體材料的熱電制冷器2，所述熱電制冷器2的冷端設(shè)置在控制箱內(nèi)，所述熱電制冷器2的熱端設(shè)置在控制箱外，在控制箱內(nèi)設(shè)置有溫度控制器4，溫度控制器4包括溫度傳感器，溫度傳感器連接處理器，傳送控制箱的箱體內(nèi)的溫度信號(hào)給處理器，處理器控制所述熱電制冷器2，從而調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)的溫度。
[0021]如附圖1和附圖2中示意，在控制箱的箱體I上設(shè)置熱電制冷器2，在控制箱的箱體2內(nèi)設(shè)置溫度控制器4，溫度控制器4可以直接和熱電制冷器2的電源相連，也可以將溫度控制器4連接控制箱內(nèi)的中繼器，通過(guò)中繼器控制熱電制冷器的電源，然后通過(guò)控制熱電制冷器2電源的通斷或者調(diào)節(jié)電源兩端的電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)的溫度，不僅能使船艙內(nèi)的控制箱內(nèi)的溫度降低到船艙內(nèi)環(huán)境溫度以下，達(dá)到海船入級(jí)規(guī)范的要求，而且充分利用了熱電制冷器體積小、在狹窄的密閉空間制冷效果好的特點(diǎn)，能夠直接在現(xiàn)有控制箱的箱體上安裝，加上箱體內(nèi)采用的溫度控制器4能自動(dòng)控制溫度下降到要求的溫度，從而實(shí)現(xiàn)了功能和效果的提高，又控制了成本，且能直接利用現(xiàn)在的控制箱，不需要更換控制箱或里面的任何元器件，利于快速應(yīng)用。
[0022]所述溫度傳感器采用PT100鉑電阻溫度傳感器，溫度控制器4的溫度傳感器采集溫度信號(hào)后，將溫度信號(hào)傳送給溫度控制器4的處理器，所述處理器可以直接通過(guò)電源開(kāi)關(guān)連接熱電制冷器2，通過(guò)控制熱電制冷器2的電源開(kāi)關(guān)的通斷來(lái)控制熱電制冷器的通斷，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定高溫時(shí)，熱電制冷器2工作，降低控制箱內(nèi)的溫度，當(dāng)?shù)陀谝欢囟葧r(shí)，斷開(kāi)熱電制冷器2，溫度又會(huì)隨著環(huán)境溫度上升，從而調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)溫度在需要的范圍內(nèi)。
[0023]也可以將溫度控制器4連接熱電制冷器的直流電源，采用PID控制熱電制冷器的電源電壓，平滑調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)溫度到設(shè)定溫度。即通過(guò)PID算法程序測(cè)量溫度變化規(guī)律，自動(dòng)改變熱電制冷器2的電源電壓，進(jìn)而使得受控的控制箱內(nèi)的空氣溫度逐漸達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)溫度值，最終滿(mǎn)足船級(jí)社規(guī)定的船用環(huán)境O?45°C的要求。采用PID控制的溫度控制具體流程如附圖3中所示意。
[0024]所述熱電制冷器2的冷端和熱端均設(shè)置有帶風(fēng)扇3的散熱片，使熱量和冷氣分布均勻。所述熱電制冷器2的中間采用多對(duì)半導(dǎo)體電偶對(duì)。
[0025]由于控制箱內(nèi)的溫度降低，大大提高了箱內(nèi)元器件的散熱性能，降低控制箱的故障率，同時(shí)延長(zhǎng)了元器件的使用壽命和控制箱的運(yùn)行穩(wěn)定性。
[0026]采用本發(fā)明的裝置后，控制箱的性能得到很大的提升，且相比于國(guó)外進(jìn)口的達(dá)到相似或相同性能的控制箱產(chǎn)品，成本節(jié)約了幾十倍。國(guó)外的產(chǎn)品由于采用的是不同的控溫方法，控制箱大小尺寸也不相同，而本發(fā)明的裝置能直接在現(xiàn)有的控制箱產(chǎn)品上加裝，適應(yīng)性廣，能直接在現(xiàn)有船艙內(nèi)應(yīng)用，也不需要更改船艙設(shè)置，還可以對(duì)現(xiàn)有船艙進(jìn)行改造，提升現(xiàn)有控制箱的使用壽命和運(yùn)行狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，包括控制箱的箱體，其特征在于:在所述控制箱的箱體上安裝有采用半導(dǎo)體材料的熱電制冷器，所述熱電制冷器的冷端設(shè)置在控制箱內(nèi)，所述熱電制冷器的熱端設(shè)置在控制箱外，在控制箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器連接處理器，傳送控制箱的箱體內(nèi)的溫度信號(hào)給處理器，處理器連接所述熱電制冷器的電源，通過(guò)控制熱電制冷器調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)的溫度。2.如權(quán)利要求1所述的高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，其特征在于:所述熱電制冷器的冷端和熱端均設(shè)置有帶風(fēng)扇的散熱片。3.如權(quán)利要求1或2所述的高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，其特征在于:所述處理器通過(guò)電源開(kāi)關(guān)連接熱電制冷器，控制所述熱電制冷器的電源開(kāi)關(guān)從而控制熱電制冷器的通斷，調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)的溫度。4.如權(quán)利要求1或2所述的高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，其特征在于:所述處理器連接熱電制冷器的直流電源，采用PID控制熱電制冷器的電源電壓，平滑調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)溫度到設(shè)定的目標(biāo)溫度。5.如權(quán)利要求1或2所述的高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，其特征在于:所述溫度傳感器采用PT10鉑電阻溫度傳感器。6.如權(quán)利要求1或2所述的高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，其特征在于:所述熱電制冷器的中間采用多對(duì)半導(dǎo)體電偶對(duì)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及船舶機(jī)艙內(nèi)的控制箱，屬于船舶設(shè)備領(lǐng)域。一種高溫作業(yè)下能自動(dòng)控溫的船用控制箱，包括控制箱的箱體，其特征在于：在所述控制箱的箱體上安裝有采用半導(dǎo)體材料的熱電制冷器，所述熱電制冷器的冷端設(shè)置在控制箱內(nèi)，所述熱電制冷器的熱端設(shè)置在控制箱外，在控制箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器連接處理器，傳送控制箱的箱體內(nèi)的溫度信號(hào)給處理器，處理器連接所述熱電制冷器的電源，通過(guò)控制熱電制冷器調(diào)節(jié)控制箱內(nèi)的溫度。本發(fā)明采用在船用控制箱的箱體上設(shè)置熱電制冷器，不僅使船艙內(nèi)的控制箱內(nèi)的溫度降低到船艙內(nèi)環(huán)境溫度以下，能夠達(dá)到海船入級(jí)規(guī)范的要求，而且能在現(xiàn)有控制箱的箱體上安裝，提高了功能和效果且控制了成本。
【IPC分類(lèi)】G05D23/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105223980
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510750455
【發(fā)明人】郭旭峰, 顧豐龍, 劉俊, 賈璐, 王根德
【申請(qǐng)人】丹華海洋工程裝備(上海)有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日