專利名稱：智能磁力攪拌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于醫(yī)藥、化工、生物工程等行業(yè)科研和生產(chǎn)中的智能磁力攪拌器。
由于磁力攪拌器能根據(jù)混液和液液反應(yīng)的需要，在保持恒溫的條件下進(jìn)行攪拌，因而被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、生物工程等行業(yè)的科研、生產(chǎn)中。
目前市售的磁力攪拌器，多采用罩極式電機(jī)，通過(guò)摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的錐形體來(lái)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的快慢，磁鐵聯(lián)結(jié)軸接觸錐體小直徑截面時(shí)速度快、接觸錐體大直徑截面時(shí)速度慢；用手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)電阻絲的長(zhǎng)短來(lái)調(diào)節(jié)溫度。
現(xiàn)有技術(shù)存在下列缺點(diǎn)1.通過(guò)摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)磁鐵旋轉(zhuǎn)，機(jī)械振動(dòng)大，磨損嚴(yán)重，壽命短，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不穩(wěn)定，容易損壞玻璃器皿。2.攪拌子只能單向旋轉(zhuǎn)，而且長(zhǎng)時(shí)間單向旋轉(zhuǎn)容易產(chǎn)生旋渦將空氣(氧氣)吸入溶液，影響某些混液和液液的反應(yīng)。3.磁鐵的長(zhǎng)度是固定的，因而只能產(chǎn)生固定的磁場(chǎng)，不能滿足不同攪拌子的使用要求。4.溫度調(diào)節(jié)為人工開環(huán)控制，設(shè)定不準(zhǔn)確，恒溫精度差，控制周期長(zhǎng)，而且易受電網(wǎng)、環(huán)境溫度、特別是被攪拌液體的條件狀況等因素的影響。5.不能觀察實(shí)時(shí)溫度。
本實(shí)用新型的目的，即在于設(shè)計(jì)一種智能磁力攪拌器，用單片微機(jī)為中央控制器，用磁心固定線圈在中央控制器的控制下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，用溫度傳感器和電阻絲驅(qū)動(dòng)電路在中央控制器的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的閉環(huán)控制。
本實(shí)用新型由箱體、控制電路板、托板、固定線圈、電源、顯示按鍵面板、加熱盤、溫度傳感器組成。本實(shí)用新型用固定線圈在中央處理電路的控制下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，溫度由中央控制電路在溫度傳感器的協(xié)助下完成閉環(huán)自動(dòng)控制，有實(shí)時(shí)溫度顯示，可設(shè)定攪拌和恒溫定時(shí)、及溫度和速度曲線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)1.無(wú)機(jī)械磨損，整機(jī)壽命長(zhǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)穩(wěn)定；2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可以用程序設(shè)定作各種定時(shí)正反向攪拌，操作靈活方便；3.由多個(gè)固定線圈產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)能夠滿足各種攪拌子的使用要求；4.溫度由中央控制電路在溫度傳感器的協(xié)助下完成閉環(huán)自動(dòng)控制，控制精度高，不受各種外界因素的影響；5.有實(shí)時(shí)溫度顯示，便于觀察恒溫情況。6.可以設(shè)定攪拌和恒溫定時(shí)及恒溫和速度曲線。
附圖是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
附


圖1是總體結(jié)構(gòu)左視剖視示意圖。
附圖2是總體結(jié)構(gòu)俯視剖視示意圖。
附圖3是控制電路原理方塊示意圖。
附圖4是中央處理電路原理圖。
附圖5是顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
附圖6是A／D轉(zhuǎn)換電路原理圖。
附圖7是加熱驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
附圖8是固定線圈驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
附圖9是程序流程圖。
圖中，1箱體，2控制電路板，3托板，4固定線圈，5電源，6顯示按鍵面板，7加熱盤，8溫度傳感感器，9立柱，10孔，11溫度傳感器托架，12隔熱層，13下絕緣層，14電阻絲層，15上絕緣層；U1中央處理電路，U2A／D轉(zhuǎn)換電路，U3顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路，U4加熱驅(qū)動(dòng)電路，U5固定線圈驅(qū)動(dòng)電路；U6微處理器，U7地址譯碼器，U8EPROM程序存儲(chǔ)器，U9ROM程序存儲(chǔ)器，U10接口電路，U11四反相門，U12A／D轉(zhuǎn)換芯片，U13、U14六非門芯片，U15驅(qū)動(dòng)電路，U16固態(tài)繼電器；CRY晶振；BG三極管；MOS摩絲管；圖4～圖8中信號(hào)線同符號(hào)相連，如圖8中的X1與圖4中U10的X1管腳相連等等。
各元器件的參數(shù)、型號(hào)U68031；U774LS373；U82764；U96116；U108155；U1174LS00；U1214433；U13，U1474LSD5；U1575492；U165V／220V；CRY11.059MHz；BG9014；MOS1RF520；SETC10μF；XC1，XC256pF；SETR8.2KΩ；ADC1，ADC2，ADC3，ADC40.1μF；ADR127KΩ；ADR2300KΩ；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8100Ω；D1，D2，D3，D4發(fā)光二極管；C1，C20.2μF；RK820Ω；RC12KΩ；DC1N4001；
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
本實(shí)用新型由箱體(1)、控制電路板(2)、托板(3)、固定線圈(4)、電源(5)、顯示按鍵面板(6)、加熱盤(7)、溫度傳感器(8)組成。
(一).箱體(1)底板上制有立柱(9)，控制電路板(2)裝在立柱(9)上，托板(3)架裝在控制電路板(2)上方，固定線圈(4)和電源(5)裝在托板(3)上，固定線圈(4)上方箱體(1)的頂面上開有孔(10)，加熱盤(7)裝在孔(10)上，顯示按鍵面板(6)裝在箱體(1)的正面；(二).電源(5)分別與控制電路板(2)、固定線圈(4)、加熱盤(7)相連；(三).控制電路板(2)上制有中央處理電路(U1)、A／D轉(zhuǎn)換電路(U2)、顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路(U3)、加熱驅(qū)動(dòng)電路(U4)、固定線圈驅(qū)動(dòng)電路(U5)，中央處理電路(U1)經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換電路(U2)與溫度傳感器(8)相連、經(jīng)顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路(U3)與顯示按鍵面板(6)相連、經(jīng)加熱驅(qū)動(dòng)電路(U4)與加熱盤(7)相連、經(jīng)固定線圈驅(qū)動(dòng)電路(U5)與固定線圈(4)相連。
固定線圈、加熱盤、顯示按鍵面板、及各電路的具體組成如下(一).托板(3)上呈正方形裝有四個(gè)小固定線圈，在四個(gè)小固定線圈外呈正方形裝有四個(gè)大固定線圈；這些固定線圈上均有兩個(gè)線圈繞組，所有線圈繞組共連成四組，連接關(guān)系如下，標(biāo)記四個(gè)小固定線圈為A、B、C、D，對(duì)應(yīng)的四個(gè)大固定線圈標(biāo)記為a、b、c、d，每個(gè)固定線圈上的兩個(gè)線圈繞組標(biāo)記為1、2，則共有16個(gè)線圈繞組，第一組為a1，A1，C2，c2第二組為b1，B1，D2，d2第三組為c1，C1，A2，a2第四組為d1，D1，B2，b2(二).加熱盤(7)由隔熱層(12)上附著一層下絕緣層(13)、下絕緣層(13)上附著一層電阻絲層(14)、電阻絲層(14)上附著一層上絕緣層(15)構(gòu)成；(三).在箱體(1)背面制有溫度傳感器托架(11)；(四).顯示按鍵面板(6)上裝有五個(gè)七段數(shù)字顯示器，和“溫度”、“速度”、“定時(shí)”、“時(shí)間”四個(gè)狀態(tài)指示燈，及“V”、“T”、“C”、“±”、“←”、“↑”、“
”、“Clear”、“Start”、九個(gè)按鍵；(五).中央處理電路(U1)由微處理器(U6)、晶振CRY、電容SETC、XC1、XC2、電阻SETR構(gòu)成的處理器電路，地址譯器器(U7)、程序存儲(chǔ)器(U8)和(U9)構(gòu)成的存儲(chǔ)器電路，接口電路(U10)、四反相門芯片(U11)構(gòu)成的輸入輸出接口電路構(gòu)成；
(六).A／D轉(zhuǎn)換電路(U2)由A／D轉(zhuǎn)換芯片(U12)、電容ADC1、ADC2、ADC3、ADC4、電阻ADR1、ADR2構(gòu)成，其輸出與接口電路(U10)相連；(七).顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路(U3)由六非門U13、U14、驅(qū)動(dòng)電路U15、上拉電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、電容C1、C2組成，其輸入輸出與接口電路(U10)和微處理器(U6)相連；(八).加熱驅(qū)動(dòng)電路(U4)由固態(tài)繼電器(U16)、三極管BG、電阻RK組成，其輸入與接口電路(U10)相連；(九).固定線圈驅(qū)動(dòng)電路(U5)由四個(gè)驅(qū)動(dòng)電路組成，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路由摩絲管(MOS)、非門(U14X)、電阻(RC)、二極管(D5)組成，其輸入端與接口電路(U10)相連，其輸出端與固定線圈相連。
此外，該實(shí)施例還可以做如下改進(jìn)(一).托板(3)上呈正方形裝有四個(gè)固定線圈，構(gòu)成一種簡(jiǎn)易的固定小磁場(chǎng)攪拌器；(二).顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路(U3)可以制在顯示按鍵面板(6)上。
接通電源，機(jī)器穩(wěn)定工作后，首先循環(huán)設(shè)定各種工作參數(shù)，當(dāng)按下“C”鍵時(shí)進(jìn)入溫度和溫度曲線設(shè)定，按下“V”鍵時(shí)進(jìn)入速度和刺度曲線設(shè)定，按下“T”鍵時(shí)進(jìn)入正反攪拌定時(shí)設(shè)定，按下啟動(dòng)鍵“Start”則結(jié)束設(shè)定啟動(dòng)運(yùn)行。
在設(shè)定“溫度或溫度曲線”、“速度或速度曲線”、“正反攪拌定時(shí)”時(shí)，用“←”鍵循環(huán)移位選擇參數(shù)的位數(shù)(從右到左個(gè)、十、百、千…)，用“↑”循環(huán)選擇參數(shù)(0～9)，用“±”鍵修改正負(fù)號(hào)，每輸入完一個(gè)參數(shù)后用“
”鍵結(jié)束，并進(jìn)入下一個(gè)參數(shù)的設(shè)定，直至該組參數(shù)(溫度或速度)設(shè)置完成。
溫度和溫度曲線參數(shù)表格式如下序號(hào)123456789…溫度時(shí)間速度和速度曲線參數(shù)表格式如下序號(hào)123456789…速度時(shí)間正反攪拌定時(shí)參數(shù)表格式如下序號(hào)123456789…方向時(shí)間即所謂“曲線”是用一組時(shí)間和相應(yīng)的參數(shù)描述的。
在運(yùn)行時(shí)，微處理器根據(jù)速度曲線表給出的參數(shù)，確定發(fā)給固定線圈方波的頻率，根據(jù)正反攪拌定時(shí)參數(shù)表給出的方向參數(shù)確定方波的方向的正負(fù)。每當(dāng)微處理器發(fā)給固定線圈驅(qū)動(dòng)電路一個(gè)高電平或低電平信號(hào)(一個(gè)方波)，固定線圈驅(qū)動(dòng)電路的MOS管導(dǎo)通一次即給固定線圈正向或反向通一次電，從而使固定線圈產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)。
微處理器對(duì)溫度的控制是根據(jù)溫度曲線表中給出的參數(shù)和溫度傳感器給出的實(shí)測(cè)值進(jìn)行的，當(dāng)溫度傳感器實(shí)測(cè)值低于參數(shù)表中要求的溫度時(shí)，即控制加熱驅(qū)動(dòng)電路接通加熱盤電阻絲的電源加熱，當(dāng)實(shí)測(cè)溫度高于參數(shù)表中所要求的溫度時(shí)，即切斷電源降溫。
在運(yùn)行過(guò)程中隨時(shí)都可以按下“Clear”鍵返回參數(shù)設(shè)定。
權(quán)利要求1.智能磁力攪拌器，其特征在于由箱體(1)、控制電路板(2)、托板(3)、固定線圈(4)、電源(5)、顯示按鍵面板(6)、加熱盤(7)、溫度傳感器(8)組成，(一).箱體(1)底板上制有立柱(9)，控制電路板(2)裝在立柱(9)上，托板(3)架裝在控制電路板(2)上方，固定線圈(4)和電源(5)裝在托板(3)上，固定線圈(4)上方箱體(1)的頂面上開有孔(10)，加熱盤(7)裝在孔(10)上，顯示按鍵面板(6)裝在箱體(1)的正面；(二).電源(5)分別與控制電路板(2)、固定線圈(4)、加熱盤(7)相連；(三).控制電路板(2)上制有中央處理電路(U1)、A/D轉(zhuǎn)換電路(U2)、顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路(U3)、加熱驅(qū)動(dòng)電路(U4)、固定線圈驅(qū)動(dòng)電路(U5)，中央處理電路(U1)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路(U2)與溫度傳感器(8)相連、經(jīng)顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路(U3)與顯示按鍵面板(6)相連、經(jīng)加熱驅(qū)動(dòng)電路(U4)與加熱盤(7)相連、經(jīng)固定線圈驅(qū)動(dòng)電路(U5)與固定線圈(4)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的智能磁力攪拌器，其特征在于(一).托板(3)上呈正方形裝有四個(gè)小固定線圈，在四個(gè)小固定線圈外呈正方形裝有四個(gè)大固定線圈；(二).加熱盤(7)由隔熱層(12)上附著一層下絕緣層(13)、下絕緣層(13)上附著一層電阻絲層(14)、電阻絲層(14)上附著一層上絕緣層(15)構(gòu)成；(三).在箱體(1)背面制有溫度傳感器托架(11)；(四).顯示按鍵面板(6)上裝有五個(gè)七段數(shù)字顯示器，和“溫度”、“速度”、“定時(shí)”、“時(shí)間”四個(gè)狀態(tài)指示燈，及“V”、“T”、“C”、“±”、“←”、“↑”、“
”、“Clear”、“Start”、九個(gè)按鍵；(五).中央處理電路(U1)由微處理器(U6)、晶振CRY、電容SETC、XC1、XC2、電阻SETR構(gòu)成的處理器電路，地址譯器器(U7)、程序存儲(chǔ)器(U8)和(U9)構(gòu)成的存儲(chǔ)器電路，接口電路(U10)、四反相門芯片(U11)構(gòu)成的輸入輸出接口電路構(gòu)成；(六).A／D轉(zhuǎn)換電路(U2)由A／D轉(zhuǎn)換芯片(U12)、電容ADC1、ADC2、ADC3、ADC4、電阻ADR1、ADR2構(gòu)成，其輸出與接口電路(U10)相連；(七).顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路(U3)由六非門U13、U14、驅(qū)動(dòng)電路U15、上拉電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、電容C1、C2組成，其輸入輸出與接口電路(U10)和微處理器(U6)相連；(八).加熱驅(qū)動(dòng)電路(U4)由固態(tài)繼電器(U16)、三極管BG、電阻RK組成，其輸入與接口電路(U10)相連；(九).固定線圈驅(qū)動(dòng)電路(U5)由四個(gè)驅(qū)動(dòng)電路組成，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路由摩絲管(MOS)、非門(U14X)、電阻(RC)、二極管(D5)組成，其輸入端與接口電路(U10)相連，其輸出端與固定線圈相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的智能磁力攪拌器，其特征在于(一).托板(3)上呈正方形裝有四個(gè)固定線圈；(二).顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路(U3)可以制在顯示按鍵面板(6)上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的智能磁力攪拌器，其特征在于每個(gè)固定線圈上均有兩個(gè)線圈繞組。
5.如權(quán)利要求3所述的智能磁力攪拌器，其特征在于每個(gè)固定線圈上均有兩個(gè)線圈繞組。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于醫(yī)藥、化工、生物工程等行業(yè)科研和生產(chǎn)中的智能磁力攪拌器。本實(shí)用新型由箱體(1)、控制電路板(2)、托板(3)、固定線圈(4)、電源(5)、顯示按鍵面板(6)、加熱盤(7)、溫度傳感器(8)組成。本實(shí)用新型用固定線圈在中央處理電路的控制下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，溫度由中央控制電路在溫度傳感器的協(xié)助下完成閉環(huán)自動(dòng)控制，有實(shí)時(shí)溫度顯示，可設(shè)定攪拌和恒溫定時(shí)、及溫度和速度曲線，無(wú)機(jī)械磨損、壽命長(zhǎng)、控制精度高。
文檔編號(hào)B01F13/00GK2142752SQ9320043
公開日1993年9月29日 申請(qǐng)日期1993年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月15日
發(fā)明者羅谷清 申請(qǐng)人:航空航天工業(yè)部第五研究院第五一四研究所