[发明专利]具有双容器液位开关的循环液池

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年10月28日提交的，题为CIRCULATING LIQUIDBATH WITH DUAL RESERVOIR LEVEL SWITCH的美国临时申请NO.61/552,742的权益，其公开的内容以其整体通过引用的方式纳入本文。

技术领域

本发明涉及循环液池，并且更具体地，涉及一种防止循环液池中液体温度过高状况的安全机构。

背景技术

加热和/或冷却循环池用于实验室环境中，用以提供受控的温度流体，例如水。最终用户可以通过将其应用设备放在池容器中或者通过在池容器和外部应用设备之间循环容器流体来使用循环池。传统的循环池应用可以包括将烧杯或其它容器放在池容器中或者控制外部夹套式器皿的温度。循环池使经过位于池容器中的加热或冷却元件的流体移动，从而实现均匀的期望的流体温度。

根据池的配置及其预期的应用，循环池操作的温度范围通常从-50℃到+300℃。为了防止过热和/或其它危险状况，循环池通常包括低液位检测装置，以便如果容器干涸则关闭系统加热器。循环池通常还包括高温限制开关，以防止循环池内的流体或者表面超过安全温度。因此低液位检测装置和高温限制开关提供了两种用于防止循环池过热的安全水平。高温限制开关通常包括温度感测球，该温度感测球附着到加热器线圈的顶部以监控加热器和流体的温度两者。随着球的温度上升，位于球内的流体膨胀。该膨胀的流体通常通过毛细管耦合到位于开关外壳内的膜片。当膨胀流体的温度超过设定点温度时，由膨胀流体施加的压力引起限制开关内的电触点断开。因此，如果球中的流体的温度超过设定点温度，导致的压力会使限制开关跳闸。因为容器加热器通过温度限制开关耦合到电源，所以当限制开关开路时，温度限制开关将关闭循环池内的加热元件。

为了获得保险商实验室(Underwriters Laboratory)的认证，循环池必须满足名为“Electrical Equipment For Measurement，Control，and LaboratoryUse”的UL61010-1的要求，特别是其中的第9.4节名为“Requirements forEquipment Containing or Using Flammable Liquids”的要求。该标准要求测试期间所测量的最高温度至少比循环池中所推荐的流体的燃点低25℃。测试可能会在一个安全设备但是不合适的时间进行，或者将该安全设备放在一个故障的状况中进行，来确定单个失灵是否会导致危险的过温度状况。为了创造在循环池操作期间会遭遇的可能的最高表面温度，测试在干燥容器内进行。干燥容器测试模拟了如果操作者忘记向容器添加流体或者流体已经从容器中排干则将会出现的情形。为了模拟该测试期间容器液位开关的失灵，容器液位开关在向上或者全开位置故障，以提供容器中具有流体的错误指示。

在容器液位开关故障测试期间，用于监控系统温度的热电偶通常安装到高温限制球附近的加热器，并基于对循环池的视觉检查的可能预期会经受过高温度的其它位置。在容器为空的情况下打开循环池。随后监控所有的热电偶，用于获得从循环池启动直到高温限制开关开路之后且循环池已关闭这段时间所达到的最高温度。如果高温限制开关正常工作，所测得的温度将不会超过特定流体的最大允许温度。

因为高温限制球具有热质量，感测球的温度会滞后于加热元件、流体、和/或循环池中的其它表面的温度。由于加热元件的温度与感测球的温度之间的差值，该滞后会导致加热元件温度越限。因此，为了保证表面和流体温度不会超过最大允许温度，可能有必要配置高温限制开关以在刚好在最大允许温度下的设定点温度处启动。由于高瓦数密度加热元件的快速加热，热滞后会导致显著减小的操作温度。例如，当使用硅油作为池流体时，设定点温度可能需要低于流体燃点60℃到80℃，以便满足UL61010-1对于紧凑型循环池的要求。该问题会由于这些紧凑型循环池中使用的高温限制球的减小的表面尺寸而进一步恶化。

因此，需要提供一种用于监控循环池状况的改进系统及方法，以防止循环池过热。

发明内容

在本发明的第一方面中，循环池包括配置为可操作地连接到电源和控制电路的加热器。控制电路配置为选择性地将加热器耦合到电源，并且可操作地耦合到第一液位传感器和第二液位传感器。控制电路接收来自液位传感器的信号并且响应于接收到来自第一和第二液位传感器中的一个或者两个的指示低流体状况的信号，将加热器与电源断开。