一种复合肥原料溶解温控系统
阅读：199发布：2023-02-06
专利汇可以提供一种复合肥原料溶解温控系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 复合肥 原料溶解温控系统，包括罐体，罐体内部设置加热盘管和 温度 传感器 ，还包括 控制器 和温度 信号 处理模 块 ，温度传感器选用TI公司的LM57，温度传感器通过温度 信号处理 模块连接控制器的输入端，控制器的输出端连接加热盘管的控制端，温度信号处理模块包括依次连接的信号放大 电路 、幅值调节电路和稳压滤波电路，本实用新型通过采用温度传感器来检测罐体内的温度，避免测量回路中串入 电压 影响温度检测 精度 ，通过温度信号处理模块对温度传感器的 输出信号 进行处理，有效地消除温漂和信号放大失调对温度 采样 过程的影响，极大地提高了信号采样的 稳定性 和和温控系统的精确度。，下面是一种复合肥原料溶解温控系统专利的具体信息内容。
1.一种复合肥原料溶解温控系统，包括罐体，罐体内部设置加热盘管和温度传感器，其特征在于：还包括控制器和温度信号处理模块，所述温度传感器选用TI公司的LM57，温度传感器通过温度信号处理模块连接控制器的输入端，控制器的输出端连接加热盘管的控制端；所述温度信号处理模块包括依次连接的信号放大电路、幅值调节电路和稳压滤波电路，所述信号放大电路包括运放器AR2，运放器AR2的反相输入端通过第一放大电路连接温度传感器的引脚1，运放器AR2的同相输入端通过第二放大电路连接温度传感器的引脚2，运放器AR2的反相输入端与输出端之间连接电阻R7，运放器AR2的输出端连接幅值调节电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的复合肥原料溶解温控系统，其特征在于：所述第一放大电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接温度传感器的引脚1，电阻R1的另一端连接电容C1的一端和MOS管Q1的栅极，电容C1的另一端与MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接运放器AR2的反相输入端，并通过电阻R2连接+5V电源。
3.根据权利要求2所述的复合肥原料溶解温控系统，其特征在于：所述第二放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端连接温度传感器的引脚2和电阻R3的一端，运放器AR1的反相输入端连接电阻R4、R5的一端，电阻R3、R4的另一端接地，运放器AR1的输出端连接电阻R5的一端，并通过电阻R6连接运放器AR2的同相输入端。
4.根据权利要求1所述的复合肥原料溶解温控系统，其特征在于：所述幅值调节电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端通过电阻R8连接运放器AR2的输出端，运放器AR3的反相输入端通过电阻R10接地，运放器AR3的输出端通过并联的电阻R9、电容C2连接可调电阻RP1的引脚1、3，可调电阻RP1的引脚2接地。
技术领域
本实用新型涉及复合肥制备技术领域，特别是涉及一种复合肥原料溶解温控系统。
背景技术
复合肥在制备过程中需要将各种主要原料在一定温度环境下溶解，然后分别加入到沉降槽中进行化学反应。由于复合肥的不同原料具有不同的最佳溶解温度，因此复合肥原料溶解装置对于温度控制要求非常高。现有的复合肥原料溶解装置一般采用温度元件来实时监测罐体内的温度，但温度元件在测量回路中由于存在会串入电压而增加温度元件的采样电压，对温度测量产生偏差。而在采用精度较高的温度传感器时，由于罐体内的温度是不断变化的，所以在对温度传感器的输出信号处理过程中经常会出温漂和信号放大失调现象，严重影响温度采样的稳定性和温控系统的精确度。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
其解决的技术方案是：一种复合肥原料溶解温控系统，包括罐体，罐体内部设置加热盘管和温度传感器，还包括控制器和温度信号处理模块，所述温度传感器选用TI公司的LM57，温度传感器通过温度信号处理模块连接控制器的输入端，控制器的输出端连接加热盘管的控制端；所述温度信号处理模块包括依次连接的信号放大电路、幅值调节电路和稳压滤波电路，所述信号放大电路包括运放器AR2，运放器AR2的反相输入端通过第一放大电路连接温度传感器的引脚1，运放器AR2的同相输入端通过第二放大电路连接温度传感器的引脚2，运放器AR2的反相输入端与输出端之间连接电阻R7，运放器AR2的输出端连接幅值调节电路的输入端。
进一步的，所述第一放大电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接温度传感器的引脚1，电阻R1的另一端连接电容C1的一端和MOS管Q1的栅极，电容C1的另一端与MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接运放器AR2的反相输入端，并通过电阻R2连接+5V电源。
进一步的，所述第二放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端连接温度传感器的引脚2和电阻R3的一端，运放器AR1的反相输入端连接电阻R4、R5的一端，电阻R3、R4的另一端接地，运放器AR1的输出端连接电阻R5的一端，并通过电阻R6连接运放器AR2的同相输入端。
进一步的，所述幅值调节电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端通过电阻R8连接运放器AR2的输出端，运放器AR3的反相输入端通过电阻R10接地，运放器AR3的输出端通过并联的电阻R9、电容C2连接可调电阻RP1的引脚1、3，可调电阻RP1的引脚2接地。
进一步的，所述稳压滤波电路包括稳压二极管DZ1，稳压二极管DZ1的阴极连接运放器AR3的输出端和电感L1的一端，稳压二极管DZ1的阳极接地，电感L1的另一端连接电容C3的一端和控制器的输入端，电容C3的另一端接地。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本使用新型通过采用温度传感器J1来检测罐体内的温度，避免测量回路中串入电压影响温度检测精度，通过温度信号处理模块对温度传感器的输出信号进行处理，有效地消除温漂和信号放大失调对温度采样过程的影响，极大地提高了信号采样的稳定性和和温控系统的精确度；
2.信号放大电路通过第一放大电路、第二放大电路分别对温度传感器J1引脚1、2端的输出信号进行快速稳定的放大，然后运放器AR2利用差分放大原理将两路信号进行放大输出，从而有效地抑制温漂，同时加入负反馈调节，很好地提高了采样信号放大的精确度，防止信号失调。
图1为本实用新型的控制原理图。
图3为本实用新型温度信号处理模块的电路原理图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种复合肥原料溶解温控系统，包括罐体，罐体内部设置加热盘管和温度传感器J1。温度传感器J1选用TI公司的LM57，是一款集成模拟传感器的精确双路输出温度开关器件，温度阀值可通过两个外部1%精度电阻进行设置。本系统还包括控制器和温度信号处理模块，温度信号处理模块包括依次连接的信号放大电路、幅值调节电路和稳压滤波电路，温度传感器J1通过温度信号处理模块连接控制器的输入端，控制器的输出端连接加热盘管的控制端。
温度传感器J1实时对罐体内的温度进行采样，并将采样信号首先送入信号放大电路中进行处理。信号放大电路包括运放器AR2，运放器AR2的反相输入端通过第一放大电路连接温度传感器J1的引脚1，运放器AR2的同相输入端通过第二放大电路连接温度传感器J1的引脚2，运放器AR2的反相输入端与输出端之间连接电阻R7，运放器AR2的输出端连接幅值调节电路的输入端。
温度传感器J1引脚1端的输出信号送入第一放大电路中进行放大，第一放大电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接温度传感器J1的引脚1，电阻R1的另一端连接电容C1的一端和MOS管Q1的栅极，电容C1的另一端与MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接运放器AR2的反相输入端，并通过电阻R2连接+5V电源。其中电阻R1、电容C1形成RC滤波对温度传感器J1引脚1端的输出信号进行降噪处理，提高信号的精度，然后送入MOS管Q1中进行放大处理，由于MOS管具有良好的温度特性，因此MOS管Q1的输出到运放器AR2的反相输入端的信号具有很好的稳定性。
同时，温度传感器J1引脚2端的输出信号送入第二放大电路中进行放大，第二放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端连接温度传感器J1的引脚2和电阻R3的一端，运放器AR1的反相输入端连接电阻R4、R5的一端，电阻R3、R4的另一端接地，运放器AR1的输出端连接电阻R5的一端，并通过电阻R6连接运放器AR2的同相输入端。其中运放器AR1利用同相比例放大原理对温度传感器J1引脚2端的输出信号进行快速精确放大，然后送入运放器AR2的同相输入端，于是运放器AR2的两个输入端信号形成差模输入，利用差分放大原理，抑制共模信号的同时有效地稳定静态工作点，从而有效地抑制温漂，同时加入负反馈调节，很好地提高了采样信号放大的精确度，防止信号失调。
为了保证放大后的采样信号幅值范围与控制器信号输入幅值范围相匹配，采用幅值调节电路对运放器AR2的输出信号进行调节。幅值调节电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端通过电阻R8连接运放器AR2的输出端，运放器AR3的反相输入端通过电阻R10接地，运放器AR3的输出端通过并联的电阻R9、电容C2连接可调电阻RP1的引脚1、3，可调电阻RP1的引脚2接地。其中，运放器AR3对运放器AR2的输出信号进一步放大，然后经电阻R9、电容C2形成的RC滤波处理后送入可调电阻RP1中进行分流，调节可调电阻RP1的阻值可改变输入到稳压滤波电路中的电流值，使装置调节更加方便。
稳压滤波电路包括稳压二极管DZ1，稳压二极管DZ1的阴极连接运放器AR3的输出端和电感L1的一端，稳压二极管DZ1的阳极接地，电感L1的另一端连接电容C3的一端和控制器的输入端，电容C3的另一端接地。其中稳压二极管DZ1对运放器AR3的输出信号进行稳压处理，保证信号的稳定性，然后电感L1、电容C3利用RC滤波原理对稳压后的信号进行滤波，进一步提高采样信号的精确度，保证控制器接收到的温度信号准确有效。
本使用新型在具体使用时，温度传感器J1实时对罐体内的温度进行采样，设计温度信号处理模块对温度传感器J1的输出信号进行处理，信号放大电路通过第一放大电路、第二放大电路分别对温度传感器J1引脚1、2端的输出信号进行快速稳定的放大，然后运放器AR2利用差分放大原理将两路信号进行放大输出，从而有效地抑制温漂，同时加入负反馈调节，很好地提高了采样信号放大的精确度，防止信号失调。加入幅值调节电路有效保证放大后的采样信号幅值范围与控制器信号输入幅值范围相匹配，通过调节可调电阻RP1的阻值可改变输入到稳压滤波电路中的电流值，使装置调节更加方便。最后稳压滤波电路进一步提高采样信号的精确度，保证控制器接收到的温度信号准确有效。控制器根据接收到的温度信号电位值来判断罐体内部的温度，并根据复合肥原料溶解最佳温度值来对加热盘管的温度进行通断控制，例如当罐体内部的温度小于原料溶解最佳温度值时，控制器控制加热盘管通电工作，以对罐体进行加热，当罐体内部的温度达到原料溶解最佳温度值时，控制器控制加热盘管断电停止加热，以此循环，使罐体温度始终维持在原料溶解最佳温度值的一个动态平衡。
综上所述，本使用新型通过采用温度传感器J1来检测罐体内的温度，避免测量回路中串入电压影响温度检测精度。通过温度信号处理模块对温度传感器J1的输出信号进行处理，有效地消除温漂和信号放大失调对温度采样过程的影响，极大地提高了信号采样的稳定性和和温控系统的精确度。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
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