QPQ盐浴浓度分析仪用恒温控制系统的制作方法

本实用新型涉及金属元件制造加工业技术领域，尤其涉及一种qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统。

背景技术：

qpq(quench-polish-quench)技术是一种金属表面改性技术，原意为淬火-抛光-淬火。用以提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，主要工序是盐浴渗氮(盐浴氮碳共渗)+盐浴氧化。

qpq盐浴中的氮化盐浴浓度(氰酸根含量)是qpq工艺质量控制的一个重要指标，对零部件表面化合物层的深度和工件表面的硬度有直接的影响，盐浴浓度一般控制在32％-38％。qpq氮化盐分析仪是基于分光光度技术，半自动在线监测qpq氮化盐中氰酸根、氰化物和铁离子的浓度，对工件表面qpq盐浴复合的质量控制提供量化的支持。

恒温控制系统是分光光度计生化检测仪非常重要的组成部分，保证了试剂与样品显色反应速度，对特征光谱吸光度检测的时间点和检测结果有着重大影响。要求对仪器检测室的温度控制非常准确，比色皿的温度分布非常均匀。恒温控制需要解决热惯性和散热两大难点。

因此，有必要提供一种新的温度恒温控制速度快，温度控制精度高，功耗低的qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新的温度恒温控制速度快，温度控制精度高，功耗低的qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:

一种qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统，包括具有多个比色皿的检测室、与所述检测室连接并用于控制所述检测室温度的第一温控装置与第二温控装置、与所述第一温控装置连接的第一控制器、与所述第二温控装置连接的第二控制器及分别与所述第一控制器及所述第二控制器连接的总控制器，所述第一控制器配合所述第一温控装置对所述检测室进行加热粗控制，所述第二控制器配合所述第二温控装置对所述检测室进行加热细控制。

优选的，所述检测室还包括底壁、与所述底壁相对设置的顶壁及连接所述底壁与所述顶壁的侧壁，所述底壁、所述顶壁及所述侧壁共同围成收容空间，所述第一温控装置包括嵌设于所述底壁并分别与所述第一控制器连接的第一温度传感器与加热丝，所述比色皿靠近所述加热丝设置并与所述底壁固定连接。

优选的，所述第一控制器为pid温度控制器。

优选的，所述第二温控装置包括设置于所述收容空间内的半导体制冷器、设置于所述收容空间内的第二温度传感器、贴设于所述顶壁内侧的多块散热片及设置于所述侧壁并连通所述收容空间与外界的散热风扇，所述半导体制冷器及所述第二温度传感器均与所述第二控制器电连接。

优选的，所述第二控制器为tec控制器。

优选的，所述检测室的材料为金属铜。

优选的，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器均为热电偶。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统，通过所述第一控制器配合所述第一温控装置对所述检测室进行加热粗控制，所述第二控制器配合所述第二温控装置对所述检测室进行加热细控制，通过粗调和细控相结合的加热方式，解决了热惯性和散热两大难题，使得温度恒温控制速度快，温度控制精度高，且功耗低。

附图说明

图1为本实用新型提供的qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统的温度控制框图。

图中，100、qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统；10、检测室；11、比色皿；12、底壁；13、顶壁；14、侧壁；20、第一温控装置；21、第一温度传感器；22、加热丝；30、第二温控装置；31、半导体制冷器；32、第二温度传感器；33、散热片；34、散热风扇；40、第一控制器；50、第二控制器；60、总控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本实用新型。

请结合参阅图1和图2，本实用新型提供了一种qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统100包括具有多个比色皿11的检测室10、与所述检测室10连接并用于控制所述检测室10温度的第一温控装置20与第二温控装置30、与所述第一温控装置20连接的第一控制器40、与所述第二温控装置30连接的第二控制器50及分别与所述第一控制器40及所述第二控制器50连接的总控制器60。其中，所述第一控制器40配合所述第一温控装置20对所述检测室10进行加热粗控制，所述第二控制器50配合所述第二温控装置30对所述检测室10进行加热细控制。

所述检测室10还包括底壁12、与所述底壁12相对设置的顶壁13及连接所述底壁12与所述顶壁13的侧壁14，所述底壁12、所述顶壁13及所述侧壁14共同围成收容空间101。

所述第一温控装置20包括嵌设于所述底壁12并分别与所述第一控制器40连接的第一温度传感器21与加热丝22。所述比色皿11靠近所述加热丝22设置并与所述底壁12固定连接。

所述第二温控装置30包括设置于所述收容空间101内的半导体制冷器31(tec，thermoelectriccooler)、设置于所述收容空间101内的第二温度传感器32、贴设于所述顶壁13内侧的多块散热片33及设置于所述侧壁14并连通所述收容空间101与外界的散热风扇34。其中，所述半导体制冷器31及所述第二温度传感器32均与所述第二控制器50电连接。

所述半导体制冷器31为利用半导体材料制作，具有帕尔帖效应，当通过直流电流时，所述半导体制冷器31一面加热，另一面制冷。因此，当所述检测室10的温度达到目标温度后，利用所述半导体制冷器31既可加热又可制冷的特点调节所述检测室10内的温度，可精准的将温度控制在目标温度附近。

具体的，所述第一控制器40为pid温度控制器(pvar、ivar、dvar)，所述第二控制器50为tec控制器；所述检测室10的材料为金属铜；所述第一温度传感器21与所述第二温度传感器32均为热电偶。

更为具体的，在本实施方式中，所述第一控制器40采用上通仪表公司生产的型号为st504-r11的智能温控仪；所述第一温度传感器21采用上通仪表公司生产的型号为nt-01的m6螺钉式k型热电偶；所述第二控制器50采用adn8831控制芯片；所述第二温度传感器采用型号为ntc10k@25℃的热敏电阻；所述总控制器60为stm32控制芯片。

在所述第二温控装置30的工作过程中，所述第二温度传感器32获取所述检测室10内的实时温度的电压信号，所述总控制器60获取该电压信号后与目标温度电压信号进行比较，产生误差信号，所述总控制器60根据所述误差信号经补偿网络得到pwm控制信号，并通过mos管驱动所述半导体制冷器31进行加热或制冷。同时，通过所述散热片33与所述散热风扇34共同作用强化所述检测室10内的散热效果。

所述总控制器60通过获取所述第一温度传感器21与所述第二温度传感器32回传的温度信号，合理调配所述第一温控装置20与所述第二温控装置30的工作状态，协调工作，以达到温度控制速度快、精确性高、加热分布均匀且功耗低的效果。

本实用新型还提供qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统的使用步骤如下：

步骤s10、温度低于目标温度时，所述总控制器向所述第一控制器发送工作信号，所述第一控制器控制所述第一温控装置对所述检测室进行持续加热，所述检测室内的多个所述比色皿保持同步加热状态；

其中，步骤s10包括如下子步骤：

步骤s11、所述第一温度传感器实时采集所述检测室内的温度信息，并将所述温度信息发送至第一控制器；

步骤s12、所述第一控制器将所述温度信息发送至所述总控制器，所述总控制器将所述温度信息与预存的目标温度进行比较，若所述温度信息小于所述目标温度，所述总控制器向所述第一控制器发送工作信号，所述第一控制器控制所述加热丝加热，若所述温度信息大于或等于所述目标温度，所述总控制器向所述第一控制器发送停止工作信号，所述加热丝停止加热，并向所述第二控制器发送工作信号，所述第二控制器控制所述半导体制冷器对所述检测室加热或制冷，使所述检测室内的温度保持在目标温度。

步骤s20、所述第一温控装置检测所述检测室内的温度，当所述检测室内的温度超过所述目标温度时，所述总控制器向所述第一控制器发送停止工作信号，并向所述第二控制器发送工作信号，所述第二控制器控制所述第二温控装置对所述检测室进行温度控制，使所述检测室的温度始终保持为目标温度。

优选的，在本实施方式中，所述目标温度为610℃-650℃。

与现有技术相比，本实用新型提供的qpq盐浴浓度分析仪用恒温控制系统，通过所述第一控制器配合所述第一温控装置对所述检测室进行加热粗控制，所述第二控制器配合所述第二温控装置对所述检测室进行加热细控制，通过粗调和细控相结合的加热方式，解决了热惯性和散热两大难题，使得温度恒温控制速度快，温度控制精度高，且功耗低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。