CN220793477U - 一种基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，属于高压水容器恒温领域，包括传温模块、控温模块和散热板，传温模块包括耐高温导热薄膜和导热固体；控温模块包括半导体制冷片、导线、感温元件、蓄电池、控制器和隔热垫；控温模块部分嵌于传温模块内，散热板环布于传温模块和控温模块外周。本实用新型解决了试验中高压水容器的温度波动较大的问题，使容器内压强保持较稳定的状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压水容器恒温控制领域，尤其涉及一种基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置。
背景技术
随着我国中西部水资源的开发利用，已建和在建一批特高拱坝，高压水对材料力学性能的劣化需展开进一步研究。在涉及水压的试验中，高压水环境模拟装置通常包括一个保压容器，如授权公开号为CN106769339B的发明专利公开的“深水环境对水泥基材料性能影响的模拟装置及应用方法”，水压模拟装置的高压容器为带有试件架、排水阀和支撑腿的罐体，保压容器本身的材料一般导热性较好，易受环境的日夜温差影响，使容器内压强难以维持较稳定状态，影响试验的精确性。
因此，需要研究一种保持高压水容器相对恒温的装置，尽可能降低高压水容器因温差形成的内部压强波动。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决试验中高压水容器的温度波动较大的问题，使容器内压强保持较稳定的状态，提供一种基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置。
本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，包括传温模块、控温模块和散热板，其特征在于，传温模块包括耐高温导热薄膜和导热固体；控温模块包括半导体制冷片、导线、感温元件、蓄电池、控制器、隔热垫；控温模块部分嵌于传温模块内，散热板环布于传温模块和控温模块外周。
在上述技术方案中，优选地，耐高温薄膜和导热固体间由耐高温胶粘结，形成腔体，腔体内充满导热液体。
在上述技术方案中，优选地，半导体制冷片嵌于导热固体内。
在上述技术方案中，优选地，耐高温薄膜上设有导液阀。
在上述技术方案中，优选地，散热板同时与半导体制冷片和导热固体相连。
在上述技术方案中， 优选地，蓄电池和控制器与导热固体和散热板之间通过隔热垫相隔。
在上述技术方案中，优选地，控制器为半导体恒温控制器。
在上述技术方案中，优选地，半导体制冷片和感温元件与控制器和蓄电池通过导线电信号连接；控制器与蓄电池通过导线电信号连接。
本实用新型的原理与结构简单，作为外用装置通过腔体内液压与容器外壁贴合，无需改造原容器的构造，操作方便；本实用新型通过液体控制容器温度，兼顾效率与整体性；液体腔体的设计考虑到容器的大小不一及表面形状不规则的现实情况，可对不同容器重复使用；本实用新型的感温元件可根据需要置于容器的不同部位，满足不同要求。
附图说明
图1为本实用新型主视图；
图2为本实用新型俯视图；
图3为本实用新型控制器结构示意图。
附图中标记说明：1-传温模块；2-耐高温导热薄膜；3-导液阀；4-导热固体；5-控温模块；6-半导体制冷片；7-导线；8-感温元件；9-蓄电池；10-控制器；11-显示屏；12-控制开关；13-旋钮；14-按钮；15-隔热垫；16-散热板。
实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型包括传温模块1、控温模块5和散热板16，其特征在于，传温模块1包括耐高温导热薄膜2和导热固体4；控温模块5包括半导体制冷片6、导线7、感温元件8、蓄电池9、控制器10、隔热垫15；半导体制冷片6和感温元件8与控制器10和蓄电池9通过导线7电信号连接；控制器10与蓄电池9通过导线7电信号连接。耐高温薄膜2和导热固体4间由耐高温胶粘结，形成腔体，腔体内充满导热液体；耐高温薄膜2上设有导液阀3。半导体制冷片6嵌于导热固4体内；散热板16同时与半导体制冷片6和导热固体4相连；蓄电池9和控制器10与导热固体4和散热板16之间通过隔热垫15相隔。
如图1和图2所示，耐高温薄膜21与导热固体4通过耐高温防水胶粘结，内部形成空间，供容器放置。使用时将合适的导热液由导液阀3输入，腔体在充满导热液的情况下，正好与容器外壁紧密贴合，使容器大部分区域均匀受温。导热液同样也可以由导液阀3排出。半导体制冷片6嵌于导热固体4内且均匀分布，保证了高效的热交换，有利于提高半导体制冷片6的降温性能，使容器快速降至预设温度。感温元件8通过导线7与蓄电池9及控制器10相连，控制器10通过感温元件8检测容器外表面温度，为控制器10控制半导体制冷片6的冷热端切换提供依据。散热板16加速了装置的散热速度，保证了半导体制冷片6的持续工作能力。
如图3所示，控制器10包括显示屏11、控制开关12、旋钮13及按钮14。显示屏11用于观察预设的温度及回差，即设定值+回差值=启动制冷，设定值-回差值=启动加热，通过旋钮13调整所需预设温度，使用按钮14调整回差，控制开关12控制整个装置的启动及停止。
控制器10能够对半导体制冷片6的正负极进行切换，可采用现有技术中型号为XH-W1504的半导体恒温控制器。使用时，控制器10预先设定温度范围值，利用蓄电池9提供的直流电，接受到感温元件8检测的容器表面温度的信号后，判断其是否在预设的温度区间内，当温度在设定的温度区间内时，控制器10不工作，当检测温度低于或高于设定温度区间时，控制器10控制半导体制冷片6启动加热模式或制冷模式。该型号半导体恒温控制器的控温精度为0.1℃，可以满足大部分试验的控温要求。
本装置中半导体制冷片6采用珀尔帖效应原理，半导体制冷本由N型半导体材料和P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型半导体材料流向P型半导体材料的接头吸收热量，成为冷端，由P型半导体材料流向N型元件的接头释放热量，成为热端。因此改变电流方向，就可以实现对半导体制冷片6的热端和冷端进行切换的目的，从而起到制冷或放热的效果。
以上所述仅是本实用新型的一个优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变化和替换，这些变化和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，包括传温模块（1）、控温模块(5)和散热板（16），其特征在于，传温模块（1）包括耐高温导热薄膜（2）和导热固体（4）；控温模块(5)包括半导体制冷片（6）、导线（7）、感温元件（8）、蓄电池（9）、控制器（10）和隔热垫（15）；控温模块(5)部分嵌于传温模块（1）内，散热板（16）环布于传温模块（1）和控温模块(5)外周。
2.根据权利要求1所述的基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，其特征在于，耐高温导热薄膜（2）和导热固体（4）间由耐高温胶粘结，形成腔体，腔体内充满导热液体。
3.根据权利要求1所述的基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，其特征在于，半导体制冷片（6）嵌于导热固体（4）内。
4.根据权利要求2所述的基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，其特征在于，耐高温导热薄膜（2）上设有导液阀（3）。
5.根据权利要求1所述的基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，其特征在于，散热板（16）同时与半导体制冷片（6）和导热固体（4）相连。
6.根据权利要求1所述的基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，其特征在于，蓄电池（9）和控制器（10）与导热固体（4）和散热板(16)之间通过隔热垫（15）相隔。
7.根据权利要求1所述的基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，其特征在于，控制器（10）为半导体恒温控制器。
8.根据权利要求1所述的基于半导体制冷制热的高压水容器恒温装置，其特征在于，半导体制冷片（6）和感温元件（8）与控制器（10）和蓄电池（9）通过导线（7）电信号连接；控制器（10）与蓄电池（9）通过导线（7）电信号连接。
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