專利名稱：水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加熱器，特別是指一種用于水質(zhì)在線硅酸根監(jiān)測儀、 磷酸根監(jiān)測儀、聯(lián)氨監(jiān)測儀的被測水恒溫加熱器。
背景技術(shù)：
目前，水質(zhì)在線監(jiān)測通常光電比色方法的原理，通過被測水體與檢測試劑 混合并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，檢測出被測水的硅酸根、磷酸根、聯(lián)氨等參數(shù)。被測水
體與檢測試劑需要在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍艹浞职l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)水體溫度低于15 。C時，因化學(xué)反應(yīng)發(fā)生緩慢，水質(zhì)監(jiān)測儀表將無法正常工作，因此不能準(zhǔn)確的 監(jiān)測出水體的上述參數(shù)。

實用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種能夠?qū)⒃诰€硅監(jiān)測儀的被 測水很快加熱到一定溫度、并保持溫度恒定，使儀表能穩(wěn)定正常工作的水質(zhì)監(jiān) 測儀用被測水恒溫加熱器。
為達到上述F」的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本實用新型的水 質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，連接在溢流杯的進水口處，其包含電加熱管、 主控制板、溫度傳感器及超溫自動斷電保護裝置；
電加熱管的進水口直接與被測水供應(yīng)管連通，電加熱管的出水口與溢流杯 的進水口連通，主控制板與溫度傳感器連接，同時與超溫自動斷電保護裝置連 接，主控制板還與電加熱管內(nèi)的電阻絲連接，溫度傳感器設(shè)置在電加熱管的出 水口處，超溫自動斷電保護裝置設(shè)在電加熱管的管表面。
所述主控制板包括有主板與控制板，所述主板上連接所述出水口溫度傳感 器和漏電保護裝置。所述超溫自動斷電保護裝置為設(shè)在加熱管表面的溫度傳感器、低溫溫度開 關(guān)和高溫溫度開關(guān)。
水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器設(shè)置有手動開關(guān)。 手動開關(guān)通過導(dǎo)線與控制板的電源電路連接。
水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器設(shè)有無水自動斷電保護接線座。 無水自動斷電保護接線座設(shè)有無水開關(guān)，無水開關(guān)通過導(dǎo)線與手動開關(guān)串 聯(lián)，且無水開關(guān)串接在控制板的電源電路上。 無水開關(guān)與溢流杯的浮子開關(guān)連接。
水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器還具有機殼，所述機殼的殼蓋正面具有能 夠?qū)崟r顯示出口水溫度、自診斷故障的代碼并設(shè)有電加熱管電路通斷指示燈的 顯示屏。
借由本實用新型的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，可以使被測水很快加 熱并穩(wěn)定在一定溫度，使被測水與檢測試劑能夠充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達到使儀 表能夠正常穩(wěn)定工作的效果。


圖1為本實用新型的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器及監(jiān)測儀溢流杯的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器主要包括機殼 1、電加熱管2、主控制板、溫度傳感器5及超溫自動斷電保護裝置等器件。電
加熱管2的進水口直接與被測水供應(yīng)管連通，電加熱管2的出水口通過管道與 溢流杯6的進水口連通，主控制板與溫度傳感器5連接，同時與超溫自動斷電 保護裝置連接，超溫自動斷電保護裝置設(shè)在電加熱管2的管表面 主控制板包 括有主板3與控制板4，主板3固定在機殼1的殼蓋，控制板4固定在機殼1 的殼底，且主板3與控制板4連接，電加熱管2位于機殼1的殼底，電加熱管2內(nèi)的電阻絲20與控制板4連接，并通過控制板4對電阻絲20進行供電，溫 度傳感器5密封地設(shè)置于電加熱管2出口處的管腔內(nèi)，并與主板3連接，電加 熱管2的進水口與出水口位于機殼1的下方，接口朝下，并配有合適的接頭， 以便用導(dǎo)管使出水口與監(jiān)測儀表的溢流杯6 (如圖1所示)的入水口相連接。 機殼1的殼蓋正面具有能夠?qū)崟r顯示出口水溫度、自診斷故障的代碼并設(shè)有電 加熱管電路通斷指示燈的顯示屏(圖中未示出)。如圖所示，電源線的相線N、 零線L接在控制板4上，地線G接在電加熱管2的殼體上。
公知的水質(zhì)在線硅酸根監(jiān)測儀、磷酸根監(jiān)測儀、聯(lián)氨監(jiān)測儀中，被測水直 接進入監(jiān)測儀表的溢流杯6,而在本實用新型中，被測水先流入恒溫加熱器， 經(jīng)過加熱并保持恒定溫度，再流出恒溫加熱器進入監(jiān)測儀表溢流杯6的存水腔 60內(nèi)。具體的溫度控制過程如下
被測水的水樣進入恒溫加熱器的電加熱管2內(nèi)，電加熱管2內(nèi)的電阻絲20 通電后對被測水進行加熱，設(shè)置在電加熱管2的出水口處的溫度傳感器5將測 得的被測水的溫度轉(zhuǎn)換為電阻值傳遞到主板3，主板3微電腦中的比例-積分-微分(Proportion-Integral-Derivative， PID)程序中設(shè)定30。C (本實用新型以30 。C為例，但并不限于此溫度，可以根據(jù)不同需求而設(shè)定)的溫度閾值，主板3 的微電腦根據(jù)出口水溫度與設(shè)定的3(TC的差值大小發(fā)出指令，通過微電腦中的 PID程序模糊調(diào)控電阻絲20兩端的電壓(最低可將電壓調(diào)為O,即相當(dāng)于斷電)， 以改變電加熱的功率，使被測水以最快的速度加熱并穩(wěn)定到30C。
為防止電加熱回路內(nèi)發(fā)生漏電時造成設(shè)備損毀，本實用新型的恒溫加熱器 內(nèi)還設(shè)有漏電保護器30，其與主板3連接，漏電保護器30的感應(yīng)線圈套在機 殼1內(nèi)部的電源線上(圖中未示出)。當(dāng)發(fā)生漏電時，電加熱回路內(nèi)輸入電流與 輸出電流產(chǎn)生不平衡，二者之差達到0.15mA時，主板3的微電腦判斷后發(fā)出 指令，立即切斷電加熱回路。
當(dāng)由于外部原因被測水在電加熱管2內(nèi)停滯不流動或者電加熱管內(nèi)無被測 水時，電加熱管2內(nèi)加熱用的電阻絲20在通電情況下，電加熱管2內(nèi)的溫度會 繼續(xù)升高，將會遠遠超過預(yù)設(shè)的30'C，而此時電加熱管2的出水口處因無被測水流出，溫度傳感器5無法及時反映當(dāng)時的溫度，電加熱管2會由于溫度過髙
而損壞。因此本實用新型的恒溫加熱器電加熱管2表面還固定有三道超溫自動 斷電保護裝置，即溫度傳感器21、低溫溫度開關(guān)22和高溫溫度開關(guān)23,以確 保發(fā)生超溫時能盡快自動斷電，避免設(shè)備因高溫受到損毀。
電加熱管2表面的溫度傳感器21是一道由軟件控制的超溫自動斷電保護裝 置，其為三道超溫自動斷電保護裝置中溫度最低的保護裝置，停止加熱的溫度 閾值設(shè)定為3(TC。溫度傳感器21與主板3連接。在設(shè)備正常工作情況下，溫 度傳感器21將電加熱管2表面的溫度轉(zhuǎn)換為電阻值傳遞給主板3，主板3的微 電腦判斷電加熱管2表面溫度與設(shè)定的3(TC的差值大小，發(fā)出指令，通過PID 程序模糊調(diào)控電阻絲20兩端的電壓(最低可將電壓調(diào)為0，即相當(dāng)于斷電)， 以改變電加熱的功率，以最快的速度使電加熱管2表面溫度升高且不超過3(TC。 當(dāng)電加熱管2表面溫度超過30'C時，通過PID程序可將電加熱管2內(nèi)電阻絲 20兩端電壓調(diào)為0，斷開電加熱回路，使電加熱管2表面溫度降為30。C以內(nèi)， 因此，在設(shè)備正常運行情況下，超溫自動斷電保護裝置的溫度傳感器21首先動 作，達到超溫自動斷電的保護目的。
低溫溫度開關(guān)22是一道由硬件控制的超溫自動斷電保護裝置，停止加熱的 溫度閾值設(shè)定為45",低溫溫度開關(guān)22通過導(dǎo)線串接在控制板4的電源電路 中。當(dāng)溫度傳感器21由于故障無法正常工作時，電加熱管2表面溫度由于電阻 絲20的不斷通電而超越3(TC，并且上升至45。C，此時低溫溫度開關(guān)22自動斷 開，切斷控制板4的電源電路，使電加熱管2的加熱回路斷電，停止電加熱管 2繼續(xù)加熱。
高溫溫度開關(guān)23也是一道由硬件控制的超溫自動斷電保護裝置，停止加熱 的溫度閾值設(shè)定為IO(TC,高溫溫度開關(guān)23通過導(dǎo)線串接在電加熱管2的電路 上。當(dāng)溫度傳感器21與低溫溫度開關(guān)22由于故障無法正 工作時，電加熱管 2的表面溫度由于電阻絲20的不斷通電而超越45r,并且上升至100"C，此時 高溫溫度開關(guān)23自動斷開，切斷電加熱管2的加熱回路，停止電加熱管2繼續(xù) 加熱。借由上述三套超溫自動斷電保護裝置，可以避免因一套或兩套裝置失靈而 發(fā)生意外。
本實用新型的恒溫加熱器除具自動斷電保護裝置外，還設(shè)有手動開關(guān)40，
該手動開關(guān)40位于機殼1的側(cè)面，并與控制板4的電源電路連接。利用該手動 開關(guān)40可自行手動斷開或接通控制板4的電源電路，即可使電加熱管2的加熱 回路斷開或接通。在正常工作情況下，手動開關(guān)40應(yīng)處于接通狀態(tài)。
當(dāng)恒溫加熱器在正常工作時，如果溢流杯6中沒有被測水流出進入監(jiān)測儀 表，則不需要恒溫加熱器繼續(xù)工作，因此，為安全起見，本實用新型的恒溫加 熱器還設(shè)有無水自動斷電保護接線座41,其設(shè)于機殼l側(cè)面，該無水自動斷電 保護接線座41內(nèi)設(shè)有無水開關(guān)(圖中未示出)，無水開關(guān)通過導(dǎo)線與手動開關(guān) 40串聯(lián)，并串接在控制板4的電源電路上。監(jiān)測儀表的溢流杯6中設(shè)有一對浮 子61，其漂浮于存水腔60內(nèi)的被測水面上，該浮子61連接有浮子開關(guān)62，浮 子開關(guān)62與無水自動斷電保護接線座41內(nèi)的無水開關(guān)連接。當(dāng)有被測水在恒 溫加熱器及溢流杯6中流通時，溢流杯6的存水腔60內(nèi)有水，浮子61上浮， 浮子開關(guān)62接通，與控制板4的電源電路串接的無水開關(guān)也接通，電加熱管2 的加熱電路即可接通；當(dāng)無被測水時，溢流杯6的存水腔60內(nèi)由于水位下降， 浮子61回落，浮子開關(guān)62斷開，與控制板4的電源電路串接的無水開關(guān)也斷 開，電加熱管2的加熱電路即斷開，停止對電加熱管2繼續(xù)加熱,不致發(fā)生超溫 現(xiàn)象。
恒溫加熱器作為在線硅監(jiān)測儀表的獨立附件，掛裝在在線監(jiān)測儀表的外部 附近適當(dāng)位置，它僅用來加熱正在被測一路的水樣。對于多通道在線硅監(jiān)測儀 表，應(yīng)設(shè)置通道分配器，僅使正在被測一路的水樣進入恒溫加熱器，當(dāng)前一路 被測水樣在儀表中混合后，相繼要測的一路水才能進入恒溫加熱器。
本實用新型的在線硅監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，具有以下優(yōu)點
(1) 本實用新型的恒溫加熱器加熱過程釆用微電腦模糊PID技術(shù)控制， 可使出口水溫很快穩(wěn)定到30°C ± 1°C;
(2) 本實用新型的恒溫加熱器內(nèi)部設(shè)有三道超溫自動斷電保護裝置，最低溫度設(shè)定為30°C,即電加熱管的表面溫度達到3(TC時停止加熱；
(3) 本實用新型的恒溫加熱器內(nèi)部設(shè)有漏電保護器；
(4) 本實用新型恒溫加熱器的機殼上設(shè)有顯示屏，可實時顯示出水溫度； 該恒溫加熱器并具有故障自診斷功能；
(5) 利用在線儀表溢流杯的浮子開關(guān)參與控制加熱電路的通斷，使恒溫加 熱器具有斷水自動斷電功能。
本實用新型所涉及的傳感器及電路板均為巿售成熟產(chǎn)品，因此不再另行說明。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型 的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，連接在溢流杯的進水口處，其特征在于，其包含有電加熱管、主控制板、溫度傳感器、超溫自動斷電保護裝置，其中所述電加熱管的進水口直接與被測水供應(yīng)管連通，所述電加熱管的出水口通過管道與所述溢流杯的進水口連通，所述主控制板與所述溫度傳感器連接，同時與所述超溫自動斷電保護裝置連接，所述主控制板與所述電加熱管內(nèi)的電阻絲連接，所述溫度傳感器設(shè)置在所述電加熱管的出水口處，所述超溫自動斷電保護裝置設(shè)在所述電加熱管的管表面。
2、 如權(quán)利要求l所述的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其特征在于，所 述主控制板包括有主板與控制板，所述主板上連接所述出水口溫度傳感器和漏 電保護裝置。
3、 如權(quán)利要求l所述的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其特征在于，所 述超溫自動斷電保護裝置為設(shè)在所述電加熱管表面的溫度傳感器、低溫溫度開 關(guān)和高溫溫度開關(guān)。
4、 如權(quán)利要求2所述的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其特征在于，所述水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器設(shè)置有手動開關(guān)。
5、 如權(quán)利要求4所述的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其特征在于，所述手動開關(guān)通過導(dǎo)線與所述控制板的電源電路連接。
6、 如權(quán)利要求5所述的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其特征在于，所 述水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器設(shè)有無水自動斷電保護接線座。
7、 如權(quán)利要求6所述的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其特征在于，所 述無水自動斷電保護接線座設(shè)有無水開關(guān)，所述無水開關(guān)通過導(dǎo)線與所述手動 開關(guān)串聯(lián)，且所述無水開關(guān)串接在所述控制板的電源電路上。
8、 如權(quán)利要求7所述的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其特征在于，所 述無水開關(guān)與所述溢流杯的浮子開關(guān)連接。
9、如權(quán)利要求l所述的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其特征在于，所 述水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器還包括有機殼，所述機殼的殼蓋正面具有能 夠?qū)崟r顯示出口水溫度、自診斷故障的代碼并設(shè)有電加熱管電路通斷指示燈的 顯示屏。
專利摘要本實用新型公開了一種水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，其連接在溢流杯的進水口處，其包含電加熱管、主控制板、溫度傳感器及超溫自動斷電保護裝置；電加熱管的進水口直接與被測水供應(yīng)管連通，電加熱管的出水口與溢流杯的進水口連通，主控制板與溫度傳感器連接，同時與超溫自動斷電保護裝置連接，主控制板還與電加熱管內(nèi)的電阻絲連接，溫度傳感器設(shè)置在電加熱管的出水口處，超溫自動斷電保護裝置設(shè)在所述電加熱管的管表面。借由本實用新型的水質(zhì)監(jiān)測儀用被測水恒溫加熱器，可以使被測水很快加熱到恒定溫度，使儀表能夠正常穩(wěn)定的工作。
文檔編號G01N21/78GK201382902SQ200920106899
公開日2010年1月13日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者王厚春 申請人:北京華科儀電力儀表研究所