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孵化机温度支配器的筑制技巧

日期:2019-10-09 09:24 来源: 温度仪表

  目前,国内孵化设备的箱体大都采用有木结构,即箱板内部有一木质框架,木框内填充保温材料,木框内外粘钉钢板,制成保温箱体。与这种箱体结构相适应的温度器,大都采用开关式或开关间隙式控温器。开关式控温器是将传感器采集的温度值与温度设定值的差值进行放大后,输送给比较电路,由比较电路输出高、低电平,经驱动电路,向控制三相加热电路的固态继电器控制电路输送控制信号,控制三相加热电路的工作。开关间隙式控温器较开关式控温器控温精度有所提高,这种控温器是在开关式比较电路与驱动电路间设置一脉冲电路,使得当孵化机内温度低于温度设定值一定值时,孵化机内三相全速加热,当温度低于设定值一定值时,采取间隙加热方式,其控温精度较开关式控温器有所提高,但是,由于原来的有木箱体结构的传热系数较大,绝热保温性能尚不理想,为了进一步提高箱体的保温性能,我所研制了一种采用无木结构的箱板制成孵化机箱体,它是用ABS做内外面板,用硬质聚氨酯泡沫塑料直接发泡而成的复合板做箱板。这种箱体结构使得孵化机的绝热保温性能大大提高。由于采用了新的箱材料,所以无论是开关控温器,还是开关间隙控温器,都很难保证其控温精度。特别是当环境温度较高时,加热停止后,由于热惯性的作用,很容易使机内温度超过温度控制点,而频繁启动风冷系统,这样会造成孵化机内温度场分布不均匀,使控温精度变差,从而影响孵化率和出雏率。

  本实用新型的目的在于提供一种与用高效保温复合板材料做箱体的孵化设备相适应的温度控制器,这种温度控制器,控温精度高,且能保持孵化机箱体内的温度场一致。

  本实用新型所提供的孵化机温度控制器,包括由差值运算放大器N1及分别接于N1同相与反相输入端的电阻R1、R1′,串接在N1同相输入与地线的输出与反相输入间的电阻R4组成的差值放大电路,比较电路,由电阻R5、二极管D1和晶体管V1组成的驱动电路及控制三相固态继电器工作的控制电路K1、K2、K3,由差值放大电路将采集的温度值UT和温度设定值Ur的差值信号放大后,输送至比较电路,经比较电路向驱动电路输出电平信号,由驱动电路向控制电路K1、K2、K3发出驱动或停止信号控制三相固态继电器的工作,其特征在于比较电路采用了脉宽调制比较电路,由三角波发生电路送来的三角波信号做调制信号,所述脉宽调制比较电路是由脉宽调制运算放大器N2、连接差值放大电路输出与脉宽调制运算放大器N2同相输入间的滤波电路R2、C1和串接在N2的反相输入端的电阻R2和可变电阻RP2,可变电阻RP2的固定端接地,所述三角波发生电路包括由运算放大器N3、串接在N3同相输入与输出间的电阻R7、R8,反相串联接在电阻R7与R8的连接点上的稳压管D2、D3组成的矩形波发生器和由运算放大器N4、连接矩形波发生器中电阻R7、R8和稳压管D2结点和N4反相输入端间的电阻R9、接于N4输出与反相输入间的电容C2,接于N4输出与矩形波发生器中N3同相输入间的电阻R10组成的三角波发生器,三角波信号从N4的输出端经电阻R6、电阻R2从脉宽调制运算放大器N2的反相输入端输入。其控制原理如下,将由测温电路送来的温度信号UT与温度设定值Ur的差值,经由差值放大电路放大后,差值信号从运算放大器N2的反相输入端输入,由运算放大器N3、N4及外围元器件组成的三角波发生电路产生的三角波信号作调制信号,差值信号经脉宽调制比较电路调制放大后,输出控制信号经驱动电路实现对控制电路K1、K2、K3的控制,从而控制孵化机三相加热电路的工作状态。当温度信号高于温度设定值一定值时,差值放大电路输出低电平信号,脉宽调制比较电路输出低电平、驱动电路不工作,控制电路K1、K2、K3控制三相固态继电器HE1、HE2、HE3,使三相加热电路均处于停止加热状态,当温度信号低于温度设定值一定值时,差值放大电路输出高电平信号,比较电路输出控制信号,使控制电路K1、K2、K3同时工作,控制三相固态继电器HE1、HE2、HE3,使三相加热电路均处于全速加热状态,当温度信号在温度设定值上、下限范围内,脉宽调制比较电路可自动调制输出脉冲宽度进行跟踪加热,当选择适当的工作频率时;脉冲调制比较电路可输出单一脉冲,对三相电实现平衡控制。由于选用了脉冲调制比较电路,使控温精度大大提高,同时,提高了孵化机内温度场的均匀性。

  本实用新型所提供的温度控制器,适用于这种新的保温材料制成无木箱体结构的孵化机,控温精度大大提高,采用开关间隙式控温器提供的开关间隙控温电路,当环境温度在18-27℃时,控温精度≤±0.15℃,而采用本实用新型提供的脉宽调制控温电路,在环境温度在15-33℃时,控温精度±0.1℃以内,特别是当环境温度较高时,例如超过33℃时,采用开关间隙式温度控制器,孵化机内温度常常要超过设定值的0.2℃,此时就会频繁启动孵化机风冷系统,而造成孵化机内温度场不均匀。而采用本实用新型,孵化机内温度超不过设定值的±0.1℃,所以不易启动风冷系统,从而保证了孵化机内温度场的均匀性,保证孵化机的孵化率及出雏率。

  图1开关式温度控制器电路原理图;图2开关间隙式温度控制器电路原理图;图3本实用新型所提供的孵化机温度控制器电原理图。

  实施例本实用新型所提供的孵化机温度控制器可按照图3所示电路原理图设计装配,其中差值放大运算放大器可采用OPO7型运算放大器,组成脉宽调制比较电路的调制运算放大器可采用LM124J型运算放大器,组装成三角波发生电路的两个运算放大器亦采用LM124J型运算放大器,组成三角波发生电路的两个稳压二极管采用1N751型二极管,组成驱动电路的二极管采用1N4148型二极管。

  权利要求1.一种孵化机温度控制器,包括由差值运算放大器N1及分别接于N1同相与反相输入端的电阻R1、R1,串接在N1同相输入与地线的输出与反相输入间的电阻R4组成的差值放大电路,比较电路,由电阻R5、二极管D1和晶体管V1组成的驱动电路及控制三相固态继电器工作的控制电路K1、K2、K3,由差值放大电路将采集的温度值UI和温度设定值Ur的差值信号放大后,输送至比较电路,经比较电路向驱动电路输出电平信号,由驱动电路向控制电路K1、K2、K3发出驱动或停止信号控制三相固态继电器的工作,其特征在于比较电路采用了脉宽调制比较电路,由三角波发生电路送来的三角波信号做调制信号,所述脉宽调制比较电路是由脉宽调制运算放大器N2、连接差值放大电路输出与脉宽调制运算放大器N2同相输入间的滤波电路R2、C1和串接在N2的反相输入端的电阻R2和可变电阻Rp2,可变电阻Rp2的固定端接地,所述三角波发生电路包括由运算放大器N3、串接在N3同相输入与输出间的电阻R7、R8,反相串联接在电阻R7与R8的连接点上的稳压管D2、D3组成的矩形波发生器和由运算放大器N4、连接矩形波发生器中电阻R7、R8和稳压管D2结点和N4反相输入端间的电阻R9、接于N4输出与反相输入间的电容C2,接于N4输出与矩形波发生器中N3同相输入间的电阻R10组成的三角波发生器,三角波信号从N4的输出端经电阻R6、电阻R2从脉宽调制运算放大器N2的反相输入端输入。

  专利摘要本实用新型提供一种孵化机温度控制器,属于一种温度控制装置,该控制器是由差值放大电路,脉冲调制比较电路、驱动电路和控制三相固态继电器的控制电路组成。使用该控制器,当孵化机内温度低于设定值某个值时,全速加热,当机内温度高于设定值某个值时,停止加热,在给定的温度范围内能自动调整脉宽跟踪控制加热。控温精度可在±0.1℃,在高效保温复合板材料板制成的孵化机箱体内使用,环境温度高于33℃时,仍能保证机内温度场的均匀性。

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