阅读说明：本技术 流体控温系统及其方法、以及控制流体温度装置 (Fluid temperature control system and method thereof, and device for controlling fluid temperature ) 是由 敖小强 姜加龙 曾立民 潘本锋 贺鹏飞 于 2019-09-25 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种流体控温系统及其方法、以及控制流体温度装置。该流体控温系统包括导热块,具有第一端、第二端以及侧面,第一端和第二端相对；流体管,缠绕于侧面；加热单元,贴附第一端,用于提高导热块的温度；制冷单元,贴附第二端,用于降低导热块的温度；温度传感器,用于测量导热块温度。本申请提供的流体控温系统实现流体加热或制冷装置的小型化和/或一体化。(The application relates to a fluid temperature control system, a method thereof and a device for controlling the temperature of fluid. The fluid temperature control system includes a thermally conductive block having a first end, a second end, and a side, the first end and the second end being opposite; a fluid pipe wound around the side; the heating unit is attached to the first end and used for increasing the temperature of the heat conducting block; the refrigerating unit is attached to the second end and used for reducing the temperature of the heat conducting block; and the temperature sensor is used for measuring the temperature of the heat conducting block. The fluid temperature control system provided by the application realizes miniaturization and/or integration of a fluid heating or refrigerating device.)

流体控温系统及其方法、以及控制流体温度装置

技术领域

本申请总地涉及流体控温领域，具体涉及流体控温系统及其方法、以及控制流体温度装置。

背景技术

流体是指能流动的物质，是液体和气体的总称。

流动注射分析(Flow Injection Analysis，简写为FIA)是1974年丹麦化学家鲁齐卡(Ruzicka J)和汉森(Hansen E H)提出的一种新型的连续流动分析技术。这种技术是把一定体积的试样溶液注入到一个流动着的、非空气间隔的试剂溶液(或水)载流中，被注入的试样溶液流入反应盘管，形成一个区域，并与载流中的试剂混合、反应，再进入到流通检测器进行测定分析及记录。由于试样溶液在严格控制的条件下在试剂载流中分散，因而，只要试样溶液注射方法，在管道中存留时间、温度和分散过程等条件相同，不要求反应达到平衡状态就可以按照比较法，由标准溶液所绘制的工作曲线测定试样溶液中被测物质的浓度。

在水质和土壤分析中，常常使用流动注射分析方法(FIA)来测定其中的氨氮、总氮、总磷、高锰酸钾指数等物质的含量。其中，有些反应需要控制在一定的温度下，并且需要保持一定的反应时间，因此需要设计一种可以控制流体温度的装置。

发明内容

本申请的目的在于提供了一种可以实现流体加热和制冷一体化的小型控温装置。

根据本申请的一方面，本申请提供了一种流体控温系统，包括：导热块，具有第一端、第二端以及侧面，所述第一端和第二端相对；流体管，缠绕于所述侧面；加热单元，贴附所述第一端，用于提高所述导热块的温度；制冷单元，贴附所述第二端，用于降低所述导热块的温度；温度传感器，用于测量所述导热块温度。

可选地，根据上述的流体控温系统，还包括保温盒。所述导热块、所述流体管、所述加热单元、所述制冷单元和所述温度传感器放置于所述保温盒中。

可选地，根据上述的流体控温系统，所述导热块为截面为椭圆形或圆形的柱状体。

可选地，根据上述的流体控温系统，所述导热块的材料为铝或铜。

可选地，根据上述的流体控温系统，还包括散热单元，所述散热单元设置在所述制冷单元远离所述导热块的一端。

可选地，根据上述的流体控温系统，所述制冷单元为半导体制冷片，所述半导体制冷片的制冷面紧贴所述第二端，所述半导体制冷片的放热面朝向所述散热单元。

可选地，根据上述的流体控温系统，所述流体管的材料为不锈钢或聚四氟乙烯。

可选地，根据上述的流体控温系统，所述加热单元为PTC加热片或陶瓷加热片。

根据本申请的一方面，本发明还提供了一种控制流体温度的方法，用于如上所述的流体控温系统，包括：

获取所述温度传感器测量的导热块温度；

比较所述导热块温度和预设值获得比较结果；

根据所述比较结果控制所述加热单元和制冷单元。

根据本申请的一方面，本发明还提供了一种控制流体温度装置，用于如上所述的流体控温系统,其包括：

获取模块，用于获取所述温度传感器测量的导热块温度；

比较模块，用于比较所述导热块温度和预设值；

控制模块，用于根据比较结果控制所述加热单元和制冷单元。

根据示例实施例，本申请提供的流体控温系统实现流体正在管路内停留时间足够长，以使流体达到所需的温度。

根据示例实施例，本申请提供的流体控温系统实现流体加热或制冷装置的小型化和/或一体化。

附图说明

图1为本申请的实施例的一种流体控温系统结构示意图；

图2为本申请的实施例的一种流体控温系统结构示意图；

图3为本申请的实施例的一种流体控温系统结构示意图；

图4为本申请的实施例的上述流体控温系统控制流体温度的方法的流程图；

图5为本申请的实施例的控制流体温度装置的框图；

图6为本申请的实施例的控制流体温度装置和流体控温系统的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本申请的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本申请的限制。

本申请提及的方法中各步骤的执行顺序，除特别说明外，并不限于本文的文字所体现出来的顺序，也就是说，各个步骤的执行顺序是可以改变的，而且两个步骤之间根据需要可以***其他步骤。

本申请中所述的“连接”、“安装”、“相连”等，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本申请的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

图1示出了根据本申请的实施例的一种流体控温系统。

参见图1，根据本申请的一个实施例的流体控温系统包括：导热块110、流体管120、加热单元130、制冷单元140和温度传感器150。

导热块110具有第一端111、第二端112以及侧面113，第一端111和第二端112相对。

加热单元130贴附第一端111，用于提高导热块110的温度。例如，加热单元130可采用PTC加热片或陶瓷加热片。

制冷单元140贴附第二端112，用于降低导热块110的温度。例如，制冷单元140可采用半导体制冷片。

温度传感器150的温度探头设置于导热块110，用于测量导热块温度。可选地，该温度传感器的温度探头放置于导热块110的中间，也可放置于与导热块距离一定距离。该位置不设限制，只需该温度传感器可测量导热块温度即可。该温度传感器150例如可以是热电偶或热电阻。

流体管120缠绕于侧面113。

流体在流体管120内流动。例如，可以采用蠕动泵或气泵使流体在流体管120内流动。该系统以流体管作为导热媒介，将导热块或流体的热量交换给对方，以实现对流体的制冷或加热。

根据示例实施例，采用流体管缠绕导热块的方式，延长了流体在管路内停留时间，以使流体达到所需的温度。

根据示例实施例，加热单元和制冷单元分别位于导热块两端，而温度传感器的温度探头位于导热块上，不会出现温度探头太靠近加热单元或制冷单元而出现测定温度与实际温度相差太大的问题。

根据示例实施例，该系统实现流体加热或制冷装置的小型化、一体化。该系统也可根据需求单独拆解成流体制冷装置或流体加热装置，以便具有更小的体积和更广的应用场景。

图2示出了根据本申请的实施例的一种流体控温系统。

参见图2，在一些实施例中，还包括散热单元170。

散热单元170设置在制冷单元140远离导热块110的一端。

散热单元170例如可为散热片或散热片与散热风扇的组合。

根据示例实施例，当散热单元包括材质为铝或铜的散热片以及散热风扇时，散热片一端紧贴制冷单元140远离导热块110的一端，相对的另一端紧贴散热风扇。

在一些实施例中，制冷单元为半导体制冷片，半导体制冷片的制冷面紧贴第二端，半导体制冷片的放热面朝向散热单元。

在一些实施例中，加热单元为PTC加热片或陶瓷加热片。

采用加热片和/或制冷片紧贴导热块的相对两端，即使导热块长度较短，其也不会影响温度传感器测量导热块温度。

在一些实施例中，导热块为截面为椭圆形或圆形的柱状体。导热块的材料为铝或铜。例如，可采用圆柱状铝块作为导热块。

在一些实施例中，流体管的材料为不锈钢或聚四氟乙烯。例如，可采用耐腐蚀的外径为1/16″或1/8″的316不锈钢管。

图3示出了根据本申请的实施例的一种流体控温系统。

参见图3，在一些实施例中，该系统还包括保温盒180。

导热块110、流体管120、加热单元130、制冷单元140和温度传感器150放置于保温盒180中。

保温盒作用在于进一步统一导热块和流体管中的流体温度。保温盒可为塑料保温盒或内壁贴有保温材料的金属保温盒。

图4示出了根据本申请的实施例的上述流体控温系统控制流体温度的方法的流程图。

参见图4，本申请还公开了一种上述流体控温系统控制流体温度的方法，包括：

S10获取温度传感器测量的导热块温度。

S20比较导热块温度和预设值获得比较结果。

S30根据比较结果控制加热单元和制冷单元。

根据实施例，步骤S30可包括：

当导热块温度高于预设值时，启动制冷单元使导热块温度下降，直至稳定至预设值。

当导热块温度低于预设值时，启动加热单元使导热块温度上升，直至稳定至预设值。

图5示出了根据本申请的实施例的控制流体温度装置的框图。

参见图5，本申请还公开了一种控制流体温度装置，包括：获取模块610、比较模块620和控制模块630。

获取模块610，用于获取温度传感器测量的导热块温度。

比较模块620，用于比较导热块温度和预设值获得比较结果。

控制模块630，用于根据比较结果控制加热单元和制冷单元。

图6示出了根据本申请的实施例的控制流体温度装置和流体控温系统的连接示意图。

在一些实施例中，参见图6，控制流体温度装置160分别电连接加热单元130、制冷单元140和温度传感器150。

该控制流体温度装置用于获取温度传感器测量的温度值，并根据该温度值和预设值控制加热单元和制冷单元，以使得流体管中的流体温度达到预设值。

根据示例实施例，控制流体温度装置用于上述流体控温系统包括：

该流体控温系统在刚开启的情况下，流体持续通入流体管内。

首先通过温度传感器来监测导热块温度，并将该导热块温度发送给控制流体温度装置。

控制流体温度装置比较接收到的导热块温度和预设值。

当导热块温度高于预设值时，控制流体温度装置向制冷单元发送控制信号，制冷单元根据接收到的控制信号启动。此时，导热块温度会不断下降，则温度传感器测量的温度也将会下降直至稳定至预设值，以实现流体的制冷。

当导热块温度低于预设值时，控制流体温度装置向加热单元发送控制信号，加热单元根据接收到的控制信号启动。此时，导热块温度会不断上升，则温度传感器测量的温度也将会上升直至稳定至预设值，以实现流体的加热。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。