[发明专利]一种光室混合加热制冷恒温系统

权利要求书

1.一种光室混合加热制冷恒温系统，应用在ICP光谱仪中，设置于燃烧室旁，包括有光室(1)、若干加热元器件(2)、与加热元器件(2)对应设置的温度传感器以及设置在光室(1)外侧的保温材料(7)，所述加热元器件(2)设置在光室(1)外侧表面上，其特征在于：在所述加热元器件(2)上设置铜管(5)，在所述铜管(5)的一侧设置一热交换控制模块(6)，靠近燃烧室一侧的所述加热元器件(2)为半导体制冷片(3)；在所述的光室(1)外侧设置一用于检测光室(1)外侧环境温度的室温温度传感器，在所述的光室(1)与燃烧室的连接处设置一用于检测该处温度的连接处温度传感器，根据温度传感器、室温温度传感器与连接处温度传感器检测到的信号判断后单独控制各个加热元器件(2)的工作。

2.根据权利要求1所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：所述热交换控制模块(6)中含有转换芯片、控制单元，所述转换芯片用来接收信号并进行转换，所述控制单元输出PWM信号。

3.根据权利要求2所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：每个所述温度传感器输出反馈信号，经总线将信号进行传输，最终由所述控制单元接收并进行加权优化计算，加权优化计算结果传输至加热元器件并控制调整加热状态。

4.根据权利要求3所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：所述的加权优化计算公式为，

V1＝K11*T1+K12*T2+K13*T3+K14*T4...+K1n*Tn；

V2＝K21*T1+K22*T2+K23*T3+K24*T4...+K2n*Tn；

......

Vn＝Kn1*T1+Kn2*T2+Kn3*T3+Kn4*T4...+Knn*Tn；

其中,Vn为加权优化后第n个加热元器件(2)所需施加的电压；

加权系数Knn通过建模由热学分析软件Flotherm计算出初值,然后在多次的试验测试中进行修正之后的值；

Tn＝Tk-Tx+Kt；

其中Tk为设定的目标恒温温度，Tx为温度传感器检测n位置的温度，Kt为热量散溢补偿系数。

5.根据权利要求4所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：所述的热量散溢补偿系数Kt＝(Tk-Ta)/n，其中Tk为设定的目标恒温温度，Ta为室温温度传感器检测到的环境温度，n为加热元器件(2)的个数。

6.根据权利要求5所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：当Ta-Tk＞Tk且Tn≤0.5℃时，半导体制冷片(3)切换为制冷模式，其切换后所需电压Vn’，

Vn’＝Kb*(Ta-Tk)+2.6-Vn，

其中，Kb为连接处温度传感器处的温度Tb对半导体制冷片(3)的影响系数。

7.根据权利要求1所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：所述光室(1)有底面、顶面和侧面，所述底面部分内凹，形成支撑部(4)，所述顶面为一平面，在所述底面和顶面之间的为侧面，所述加热元器件(2)设置在所述光室(1)的顶面和侧面。

8.根据权利要求7所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：设置在所述光室(1)顶面的加热元器件(2)通过一铜管(5)连接，设置在所述光室(1)侧面的加热元器件(2)通过一铜管(5)连接，两所述铜管(5)互不接触。

9.根据权利要求2所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：若干所述加热元器件(2)均由独立的PWM信号控制。

10.根据权利要求1所述的光室混合加热制冷恒温系统，其特征在于：所述的加热元器件(2)设置有20个，其中所述的半导体制冷片(3)为4个。