本技術(shù)應(yīng)用于加熱控溫設(shè)備的,特別涉及一種多溫區(qū)加熱裝置及控溫設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)加熱常用的方式是使用加熱絲加熱，其優(yōu)點(diǎn)是成本低效率高，使用壽命長(zhǎng)等等。通過(guò)可編程恒流/恒壓源驅(qū)動(dòng)加熱絲，再搭配常用的溫度傳感器以及pid算法可以實(shí)現(xiàn)模型溫度控制，因此被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。然而，受限于工藝加工，加熱絲兩端的加熱絲不能完全填充，加熱絲與加熱絲兩端端部之間有一定的間隙，這就導(dǎo)致模型加熱不均勻，故而導(dǎo)致熱源中心部位與兩端的熱量分布不均勻，兩端與中心部分存在一個(gè)明顯的溫度梯度，從而導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的溫度不均勻，而且兩端的熱量也會(huì)擴(kuò)散，導(dǎo)致熱通量檢測(cè)偏差較大，因此單獨(dú)設(shè)置的加熱絲結(jié)構(gòu)不適用于高精度控溫場(chǎng)所；同時(shí)，某些環(huán)境需要進(jìn)行保溫但如果是從某個(gè)高溫度降低到低溫時(shí)通常為自然降溫，其中自然降溫所需的時(shí)間較長(zhǎng)，沒(méi)辦法滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的效率要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種多溫區(qū)加熱裝置及控溫設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻溫度控制，提高控溫精度，可靠性強(qiáng)，溫度調(diào)控效率高。

2、本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：所述多溫區(qū)加熱裝置包括加熱絲和殼體，所述加熱絲設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述殼體的兩側(cè)均設(shè)置有半導(dǎo)體制冷片，所述半導(dǎo)體制冷片的一面通過(guò)導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)與所述殼體的工作區(qū)域連接，所述半導(dǎo)體制冷片的另一面與散熱結(jié)構(gòu)連接，所述加熱絲以及兩組所述半導(dǎo)體制冷片靠近所述加熱絲的一面均設(shè)置有溫度采集單元，三個(gè)所述溫度采集單元均與采集控制單元連接，所述溫度采集單元包括至少一個(gè)溫度傳感器。

3、由上述方案可見(jiàn)，通過(guò)設(shè)置兩組所述半導(dǎo)體制冷片，利用其反向供電其正面放熱的原理實(shí)現(xiàn)為加熱絲的兩端加熱，進(jìn)而達(dá)到多區(qū)域控溫的效果。所述殼體的中部和兩端均有熱源，其中兩端的所述半導(dǎo)體制冷片為輔助供熱和保溫，進(jìn)行使得所述殼體的中部和兩端維持在相同的溫度，減少了中部的溫度梯度，以及減小了中部的熱量向兩端流失,保證所述殼體整體溫度的均勻性。并且在進(jìn)行升溫時(shí)，通過(guò)兩組所述半導(dǎo)體制冷片的輔助使得整體的升溫速度更快，節(jié)省時(shí)間。另外，在降溫時(shí)也能夠通過(guò)所述半導(dǎo)體制冷片進(jìn)行輔助降溫，配合所述散熱結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更高效的散熱。

4、一個(gè)優(yōu)選方案是，所述采集控制單元包括處理模塊、通訊模塊，所述處理模塊通過(guò)所述通訊模塊與上位機(jī)通訊，三個(gè)所述溫度采集單元均與所述處理模塊通訊連接。

5、一個(gè)優(yōu)選方案是，所述多溫區(qū)加熱裝置還包括溫度控制單元，所述溫度控制單元包括三個(gè)供電輸出單元，三個(gè)所述供電輸出單元的輸出端分別對(duì)應(yīng)連接至所述加熱絲以及兩組所述半導(dǎo)體制冷片，所述供電輸出單元包括pid控制組件以及供電組件，所述pid控制組件與上位機(jī)通訊，所述供電組件的控制端與所述pid控制組件的輸出端連接。

6、由上述方案可見(jiàn)，所述加熱絲以及兩組所述半導(dǎo)體制冷片均通過(guò)獨(dú)立的供電輸出單元進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)分區(qū)進(jìn)行獨(dú)立控制，同時(shí)通過(guò)pid控制組件進(jìn)行溫度調(diào)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在相互相鄰分區(qū)的溫度相互影響的情況下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)控，使得每個(gè)分區(qū)的溫度穩(wěn)定。

7、一個(gè)優(yōu)選方案是，所述溫度采集單元通過(guò)過(guò)溫保護(hù)模塊與所述供電輸出單元連接，所述過(guò)溫保護(hù)模塊包括兩組繼電器以及光電耦合器，所述溫度采集單元的警報(bào)端口與所述光電耦合器的正輸入端連接，兩組所述繼電器的正控制端通過(guò)電阻與電源輸入連接，兩組所述繼電器的負(fù)控制端、所述光電耦合器的負(fù)輸入端和負(fù)輸出端接地，兩組所述繼電器的被控端分別串聯(lián)在所述供電輸出單元與負(fù)載之間的正負(fù)通路上，所述光電耦合器的正輸入端連接至所述電阻與所述電源輸入之間。

8、一個(gè)優(yōu)選方案是，連接半導(dǎo)體制冷片的兩個(gè)所述溫度采集單元的溫度傳感器的警報(bào)端口通過(guò)與門(mén)與所述光電耦合器的正輸入端連接。

9、控溫設(shè)備，它包括工作腔室以及若干所述多溫區(qū)加熱裝置，若干所述多溫區(qū)加熱裝置均勻分布在所述工作腔室內(nèi)，所述采集控制單元通過(guò)i2c總線與每個(gè)所述多溫區(qū)加熱裝置中的若干溫度傳感器通訊。

技術(shù)特征：

1.一種多溫區(qū)加熱裝置，它包括加熱絲（1）和殼體（2），其特征在于：所述加熱絲（1）設(shè)置在所述殼體（2）內(nèi)，所述殼體（2）的兩側(cè)均設(shè)置有半導(dǎo)體制冷片（3），所述半導(dǎo)體制冷片（3）的一面通過(guò)導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)與所述殼體（2）的工作區(qū)域連接，所述半導(dǎo)體制冷片（3）的另一面與散熱結(jié)構(gòu)（4）連接，所述加熱絲（1）以及兩組所述半導(dǎo)體制冷片（3）靠近所述加熱絲（1）的一面均設(shè)置有溫度采集單元，三個(gè)所述溫度采集單元均與采集控制單元連接，所述溫度采集單元包括至少一個(gè)溫度傳感器（5）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多溫區(qū)加熱裝置，其特征在于：所述采集控制單元包括處理模塊、通訊模塊，所述處理模塊通過(guò)所述通訊模塊與上位機(jī)（7）通訊，三個(gè)所述溫度采集單元均與所述處理模塊通訊連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多溫區(qū)加熱裝置，其特征在于：所述多溫區(qū)加熱裝置還包括溫度控制單元，所述溫度控制單元包括三個(gè)供電輸出單元（6），三個(gè)所述供電輸出單元（6）的輸出端分別對(duì)應(yīng)連接至所述加熱絲（1）以及兩組所述半導(dǎo)體制冷片（3），所述供電輸出單元（6）包括pid控制組件（61）以及供電組件（62），所述pid控制組件（61）與上位機(jī)（7）通訊，所述供電組件（62）的控制端與所述pid控制組件（61）的輸出端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多溫區(qū)加熱裝置，其特征在于：所述溫度采集單元通過(guò)過(guò)溫保護(hù)模塊（8）與所述供電輸出單元（6）連接，所述過(guò)溫保護(hù)模塊（8）包括兩組繼電器以及光電耦合器，所述溫度采集單元的警報(bào)端口與所述光電耦合器的正輸入端連接，兩組所述繼電器的正控制端通過(guò)電阻與電源輸入連接，兩組所述繼電器的負(fù)控制端、所述光電耦合器的負(fù)輸入端和負(fù)輸出端接地，兩組所述繼電器的被控端分別串聯(lián)在所述供電輸出單元（6）與負(fù)載之間的正負(fù)通路上，所述光電耦合器的正輸入端連接至所述電阻與所述電源輸入之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多溫區(qū)加熱裝置，其特征在于：連接半導(dǎo)體制冷片（3）的兩個(gè)所述溫度采集單元的溫度傳感器（5）的警報(bào)端口通過(guò)與門(mén)與所述光電耦合器的正輸入端連接。

6.一種控溫設(shè)備，其特征在于，它包括工作腔室以及若干如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的多溫區(qū)加熱裝置，若干所述多溫區(qū)加熱裝置均勻分布在所述工作腔室內(nèi)，所述采集控制單元通過(guò)i2c總線與每個(gè)所述多溫區(qū)加熱裝置中的若干溫度傳感器（5）通訊。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)旨在提供一種多溫區(qū)加熱裝置及控溫設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻溫度控制，提高控溫精度，可靠性強(qiáng)，溫度調(diào)控效率高。多溫區(qū)加熱裝置包括加熱絲和殼體，加熱絲設(shè)置在殼體內(nèi)，殼體的兩側(cè)均設(shè)置有半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片的一面通過(guò)導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)與殼體的工作區(qū)域連接，半導(dǎo)體制冷片的另一面與散熱結(jié)構(gòu)連接，加熱絲以及兩組半導(dǎo)體制冷片靠近加熱絲的一面均設(shè)置有溫度采集單元，三個(gè)溫度采集單元均與采集控制單元連接，溫度采集單元包括至少一個(gè)溫度傳感器；控溫設(shè)備包括工作腔室以及若干多溫區(qū)加熱裝置，若干多溫區(qū)加熱裝置均勻分布在工作腔室內(nèi)。本技術(shù)應(yīng)用于加熱控溫設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：彭明海,馮章法,劉雨竹,鄧嘉喜,王海來(lái),任遠(yuǎn)明,劉軍嶺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海市運(yùn)泰利自動(dòng)化設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231220
技術(shù)公布日：2025/1/9