[实用新型]水样前处理温控装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水样分析仪器技术领域，具体地说，是涉及一种应用于水样分析仪器中的水样前处理温控装置。

背景技术

对于通过臭氧进行氧化海水发光的海水总有机碳(TOC)现场分析仪来说，在该分析仪器中，海水的前处理过程是必不可少的，主要包括海水的加热、制冷、过滤等环节。因此，需要在TOC现场分析仪中相应地设置加热系统、制冷系统和过滤系统等单元，以在海水进入反应室前，对其进行必要的前置处理。其中，加热系统的功能是在管路中破坏水样中大量的藻类等单细胞生物，从而避免大细胞生物在经过反应室时影响信号的平稳性。制冷系统的功能是保证在水样进入反应室时，不会因温度过高而影响检测装置测量结果的真实性。

在TOC现场分析仪的实际设计过程中，对于水样的前处理装置，比如加热系统和制冷系统的设计，目前存在以下技术难点：

(1)根据设计需要，整套分析仪的水路系统中没有腔体，而是采用全管路设计，这种情况对于流量较大的水样进行平稳地温度控制，具有一定的难度；

(2)工作过程的控制，加热控制与制冷控制是一对矛盾的控制，目前根据设计需要必须将这两套系统放在一起使用，所以，采用一般的温控器无法满足要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水样前处理温控装置，以实现对待测水样温度的平稳控制。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种水样前处理温控装置，包括加热系统、制冷系统和温度控制系统，所述加热系统的入水口接收待测水样，出水口连接制冷系统的入水口，制冷系统的出水口输出处理后的水样；在所述加热系统和制冷系统的出水口处均设置有一水温传感器，所述温度控制系统接收两个水温传感器输出的水温检测信号，分别生成加热控制信号和制冷控制信号输出，对加热系统中的加热单元和制冷系统中的散热单元进行控制。

作为所述加热系统的一种具体设计方式，在所述加热系统中包括迂回设置的通水管路和热传导模块，所述通水管路的两个端口分别与加热系统的入水口和出水口对应连接；所述加热单元为加热棒，所述加热棒与通水管路一同封装在所述的热传导模块中。

优选的，所述热传导模块优选采用铸铝模块。

作为所述加热系统的另外一种具体设计方式，在所述加热系统中包括迂回设置的通水管路，所述通水管路的两个端口分别与加热系统的入水口和出水口对应连接；所述加热单元为加热带，包覆在所述通水管路的外壁上。

作为所述制冷系统的一种具体设计方式，在所述制冷系统中包括迂回设置的通水管路和热传导模块，所述通水管路的两个端口分别与制冷系统的入水口和出水口对应连接，所述通水管路封装在所述的热传导模块中，所述散热单元对所述热传导模块进行散热。

进一步的，在所述散热单元中设置有半导体制冷片和散热器，所述半导体制冷片安装在热传导模块上，在所述半导体制冷片上安装所述的散热器。

优选的，所述半导体制冷片优选安装在热传导模块的顶面；所述散热器优选采用风冷散热器。

又进一步的，所述热传导模块为铸铝模块。

再进一步的，在所述温度控制系统中包含有一处理器，连接所述的两个水温传感器，根据水温传感器输出的水温检测信号，分别生成加热控制信号和制冷控制信号输出；其中，加热控制信号传输至第一开关电路的控制端，所述第一开关电路的开关通路连接在第一固态继电器的其中一路输入端与地之间，所述第一固态继电器的另外一路输入端连接直流电源，输出端串联在所述加热单元的供电回路中；制冷控制信号传输至第二开关电路的控制端，所述第二开关电路的开关通路连接在第二固态继电器的其中一路输入端与地之间，所述第二固态继电器的另外一路输入端连接直流电源，输出端串联在所述散热单元的供电回路中。

更进一步的，在所述第一开关电路和第二开关电路中均设置有一NPN型三极管，所述三极管的基极连接处理器，集电极连接第一或第二固态继电器的输入端，发射极接地。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：首先，本实用新型的水样前处理温控装置采用基于双闭环PID控制的温控系统软硬件的设计，使得在管路中流动的待测水样可以在尽可能短的时间内达到目标平衡温度，为TOC分析仪在可靠性、测量速度、结果准确度等方面提供了有利的条件。其次，考虑到整台仪器的便携性，本实用新型的制冷、制热两套系统的整体体积可以小于等于500*500*150mm，做到了尽可能最小化。

附图说明

图1是本实用新型所提出的水样前处理温控装置的结构示意图；

图2是图1所示温控装置的控制原理图；