申请/专利权人：航之境电子产品(天津)有限公司

申请日：2018-12-05

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109430154B

主分类号：A01K63/06

分类号：A01K63/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：本发明创造实施例公开了一种用于水族箱加热的温控装置，包括：加热棒，所述加热棒置入水中，用于对水族箱内的水进行加热；机械式温度开关，所述机械式温度开关与所述加热棒电连接，用于控制所述加热棒的电路通断；水温传感器，所述水温传感器置于水中，用于检测水族箱内的水温；贴片发热电阻，用于对所述机械式温度开关进行加热；加热控制器，所述加热控制器与水温传感器和贴片发热电阻分别电连接，用于根据水温传感器检测到的水温控制贴片发热电阻发热。可以提高水族箱加热温控的和超温保护准确性，提高了水温检测的敏感性，降低了水温的波动范围，有利于鱼类生长和水族箱生物的安全。

主权项：1.一种用于水族箱加热的温控装置，其特征在于，包括：加热棒，所述加热棒置入水中，用于对水族箱内的水进行加热；机械式温度开关，所述机械式温度开关与所述加热棒电连接，用于控制所述加热棒的电路通断；水温传感器，所述水温传感器置于水中，用于检测水族箱内的水温；贴片发热电阻，用于对所述机械式温度开关进行加热；加热控制器，所述加热控制器与水温传感器和贴片发热电阻分别电连接，用于根据水温传感器检测到的水温控制贴片发热电阻发热；接触导热介质，所述接触导热介质的一侧与所述机械式温度开关固定连接，另一侧与所述贴片发热电阻固定连接；预先设定贴片发热电阻发热时对应的温度传感器所检测到的水温和贴片发热电阻停止发热时对应的温度传感器检测到的水温，所述贴片发热电阻发热时对应的温度传感器所检测到的水温高于机械式温度开关导通的启动水温，所述贴片发热电阻停止发热时对应的温度传感器检测到的水温低于机械式温度开关关闭的水温，在水温低于预先设定的贴片发热电阻发热时对应的温度传感器所检测到的水温时，加热控制器通过水温传感器发送的温度数字信号向贴片发热电阻发出高电平信号，贴片发热电阻发热，并将热量传导至机械式温度开关，机械式温度开关的金属片在受热后发生变形，导通市电与加热棒；在水温高于预先设定的贴片发热电阻停止发热时对应的温度传感器检测到的水温时，贴片发热电阻停止加热，机械式温度开关在变形恢复时，切断加热棒与市电的连接。

全文数据：一种用于水族箱加热的温控装置技术领域本发明创造涉及水族箱技术领域，尤其涉及一种用于水族箱加热的温控装置。背景技术鱼类是变温动物，但各种鱼都有其耐热耐冷的上下限最适温度，在最适温度范围内，鱼的摄食、呼吸、消化机能旺盛，代谢作用增强，生长迅速，超过这个适温范围，可导致代谢作用失调，生长受抑制，甚至死亡。要保持健康良好鱼的生存环境，温度的控制即扮演了一个相当重要的角色。如果水温低于鱼类的适温范围，则会引起病原入侵鱼体，或是造成物理性的冻伤，使鱼体破损，更容易遭受病原入侵，而且鱼行动力及生命力会有相当程度的迟缓趋向。因此常常在水族箱内增加电热器设备，以提高其水族箱内水温。通常电热器设备可以包括：加热棒、温控开关和水温传感器，温控开关用于在水温低于预设的温度时，控制温控开关导通，实现加温，在水温高于一定温度时，控制加热棒电路断开。温度开关是通常采用机械式温度开关，其是一种用双金属片作为感温元件的温度开关。电器正常工作时，双金属片处于自由状态，触点处于闭合断开状态，当温度升高至动作温度值时，双金属元件受热产生内应力而迅速动作，打开闭合触点，切断接通电路，从而起到热保护作用。当温度降到重定温度时触点自动闭合断开，恢复正常工作状态。双金属片机械式温度开关能够直接作用于220V市电的开闭动作，适用于水族箱加热棒的导通控制。在实现本发明创造的过程中，发明人发现如下技术问题：由于双金属片对于水温变化的敏感度较差，往往滞后于水温的变化，造成水族箱内的水温变化范围超出了合理范围，影响鱼类生长。在实现本发明创造的过程中，发明人发现如下技术问题：由于双金属片对于水温变化的敏感度较差，因此，往往滞后于水温的变化，造成水族箱内的水温变化范围超出了合理范围，影响鱼类生长。发明内容本发明创造实施例提供了一种用于水族箱加热的温控装置，以解决现有技术中存在的机械式温度开关对于温度敏感性较差的技术问题。相应的，本发明创造实施例提供了一种用于水族箱加热的温控装置，包括：加热棒，所述加热棒置入水中，用于对水族箱内的水进行加热；机械式温度开关，所述机械式温度开关与所述加热棒电连接，用于控制所述加热棒的电路通断水温传感器，所述水温传感器置于水中，用于检测水族箱内的水温；贴片发热电阻，用于对所述机械式温度开关进行加热；加热控制器，所述加热控制器与水温传感器和贴片发热电阻分别电连接，用于根据水温传感器检测到的水温控制发热。进一步的，所述用于水族箱加热的温控装置还包括：接触导热介质，所述接触导热介质的一侧与所述机械式温度开关固定连接，另一侧与所述贴片发热电阻固定连接。进一步的，所述接触导热介质与所述贴片发热电阻和机械式温度开关对应设置位置设有导热通孔。进一步的，所述接触导热介质为PCB铜板。进一步的，所述加热控制器包括：STC12c5410芯片，所述STC12c5410芯片的P1.0针脚与贴片发热电阻电连接。进一步的，所述水温传感器包括：DS18d20测温芯片，所述DS18d20测温芯片的IO端口与所述STC12c5410芯片的P1.3针脚电连接。本发明创造实施例提供的用于水族箱加热的温控装置，通过增加水温传感器、贴片发热电阻和加热控制器，利用水温传感器温度检测精度高的特点，对贴片发热电阻是否加热进行控制，进而利用贴片发热电阻机械式温度开关进行加热，可以在短时间内达到机械式温度开关的触发温度条件，触发机械式温度开关进行动作。由于将机械式温度开关的触发温度条件由水族箱内的水温变为贴片发热电阻的发热产生的温度，而贴片发热电阻发热动作由水族箱内的水温触发，因此，可以提高水组箱加热温控的准确性，提高了水温检测的敏感性，降低了水温的波动范围，有利于鱼类生长。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明创造的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本发明创造实施例提供的用于水族箱加热的温控装置正面的结构示意图；图2是本发明创造实施例提供的用于水族箱加热的温控装置背面的结构示意图；图3是本发明创造实施例提供的用于水族箱加热的温控装置的局部切割示意图。其中：1、机械式温度开关；2、贴片发热电阻；3、加热控制器；4、PCB板；5、水温传感器；6、通孔。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明创造作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明创造，而非对本发明创造的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明创造相关的部分而非全部结构。在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明创造和简化描述，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发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。图1是本发明创造实施例提供的用于水族箱加热的温控装置正面的结构示意图；图2是本发明创造实施例提供的用于水族箱加热的温控装置背面的结构示意图；图3是本发明创造实施例提供的用于水族箱加热的温控装置的局部切割示意图。参见图1、图2和图3，所述用于水族箱加热的温控装置，包括：加热棒图中未示出，所述加热棒置入水中，用于对水族箱内的水进行加热；机械式温度开关，所述机械式温度开关与所述加热棒电连接，用于控制所述加热棒的电路通断；水温传感器，所述水温传感器置于水中，用于检测水族箱内的水温；贴片发热电阻，用于对所述机械式温度开关进行加热；加热控制器，所述加热控制器与水温传感器和贴片发热电阻分别电连接，用于根据水温传感器检测到的水温控制贴片发热电阻发热。示例性的，所述加热棒可以采用电阻加热方式，利用通电后电阻发热通过加热棒的外层金属进行热量传导，进而实现对水进行加热的目的。机械式温度开关可以与所述加热棒设为一个整体，或者单独进行设置。在本实施例中，所述用于水族箱加热的温控装置，还包括：水温传感器，所述水温传感器置于水中，用于检测水族箱内的水温。水温传感器能够检测到水族箱内的水温变化，并可通过预设的端口将采集到的水温转换为数字信号进行发送。所述加热控制器可以接收水温传感器发送的水温数字信号，并根据水温数字信号控制贴片电阻发热，实现对机械式温度开关进行加热。示例性的，所述贴片发热电阻即片式固定电阻器ChipFixedResistor，是金属玻璃釉电阻器中的一种。是将金属粉和玻璃釉粉混合，采用丝网印刷法印在基板上制成的电阻器，耐潮湿和高温。加热控制器，所述加热控制器与水温传感器和贴片发热电阻分别电连接。示例性的，所述加热控制器可以采用STC12c5410芯片，所述STC12c5410芯片的P1.0针脚与贴片发热电阻电连接。STC12c5410芯片为宏晶科技生产的具有高可靠性的芯片，具有多个AD端口，且具有高可靠和高抗干扰性。所述STC12c5410芯片的P1.0针脚与贴片发热电阻电连接。用于控制贴片发热电阻发热。相应的，所述水温传感器可以采用DS18d20测温芯片，所述DS18d20测温芯片的IO端口与所述STC12c5410芯片的P1.3针脚电连接。以使得所述STC12c5410芯片能够接收到温度变化数据，并可根据DS18d20测温芯片采集到的温度控制贴片发热电阻发热。示例性的，所述用于水族箱加热的温控装置还包括：接触导热介质，所述接触导热介质的一侧与所述机械式温度开关固定连接，另一侧与所述贴片发热电阻固定连接。利用接触导热介质可以固定所述贴片发热电阻，由于接触导热介质具有良好的热传导效率，可以将贴片发热电阻固定贴附与所述接触导热介质的一侧，并可将所述机械式温度开关对应设置于所述接触导热介质的另一侧。可选的，可以将所述机械式温度开关的技术片对应设置于所述接触导热介质的另一侧。可选的，所述接触导热介质可以为PCB铜板，铜是热的良导体。可以实现将贴片发热电阻产生的热量快速传导至机械式温度开关的目的。此外，由于加热控制器可以采用STC12c5410芯片，因此，利用PCB金属板同时可以达到电路导通以及传热的双重功能。能够有效减少用于水族箱加热的温控装置的体积。下面结合本发明创造提供的用于水族箱加热的温控装置的工作过程对本发明创造进行进一步的描述。将水温传感器和加热棒置入水族箱内的水中，并保持水温传感器和加热棒之间存在一定距离。避免互相之间产生干扰，导致水温传感器检测到的水温出现偏差。在水温低于预设的温度时，加热控制器通过水温传感器发送的温度数字信号向贴片发热电阻发出高电平信号。贴片发热电阻发热，并将热量传导至机械式温度开关，所述机械式温度开关可以为常开型开关，机械式温度开关的金属片在受热后发生变形，导通市电与加热棒，以使得加热棒通电对水族箱内的水进行加热。如果温度达到正常水温的上限，加热控制器不再发出高电平信号，贴片发热电阻不再发热，通过接触导热介质能够快速将热量发散出去，机械式温度开关的金属片不再吸合，市电与金属棒断开，完成对水族箱内的水进行加热。本发明创造实施例提供的用于水族箱加热的温控装置，通过增加水温传感器、贴片发热电阻和加热控制器，利用水温传感器温度检测精度高的特点，对贴片发热电阻是否加热进行控制，进而利用贴片发热电阻机械式温度开关进行加热，可以在短时间内达到机械式温度开关的触发温度条件，触发机械式温度开关进行动作。由于将机械式温度开关的触发温度条件由水族箱内的水温变为贴片发热电阻的发热产生的温度，而贴片发热电阻发热动作由水族箱内的水温触发，因此，可以提高水组箱加热温控的准确性，提高了水温检测的敏感性，降低了水温的波动范围，有利于鱼类生长。在本实施例的一个优选实施方式中，所述接触导热介质与所述贴片发热电阻和机械式温度开关对应设置位置设有导热通孔。示例性的，所述接触导热介质可以为PCB铜板，所述贴片发热电阻和机械式温度开关在PCB铜板设定位置无金属走线，因此，在其相应位置可以开设导热通孔，便于热量交换，可以进一步提高机械式温度开关的响应速度。提高温控的精准度。传统的温度控制器进行温度控制期间，当被加热器件即水族箱内的水温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。但这时加热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，加热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温控芯片发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时间。通常开始重新加热时，温度继续下降几度。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象。即会产生温度漂移现象，致使水族箱中的水温造成波动，影响鱼类的生长。采用本实施例提供的用于水族箱加热的温控装置可以有效改善上述提及的温漂现象。示例性的，可以预先设定贴片发热电阻发热时对应的温度传感器所检测到的水温，其水温可以略高于机械式温度开关导通的启动水温。并且可以将贴片发热电阻停止发热时对应的温度传感器检测到的水温设定与略低于机械式温度开关关闭的水温。在水温将要下降到预设的水温下限时，可以控制贴片发热电阻发热，进而实现对机械式温度开关进行加热，导通市电与加热棒的，开始对水进行加热。可以实现在水温下降到预设的水温下限之前，提前对加热棒进行加热，以使得在水温降低到预设的水温下限以前，加热棒提前进行预热。相应的，在水温将要上升到预设的水温下限时，贴片发热电阻停止加热，机械式温度开关在降低到一定温度时，切断加热棒与市电的连接。利用电热棒的余热使水族箱内的水温加热到预设的水温上限。只需设置好贴片发热电阻的启动和停止对应的水温条件，即可解决温漂。与现有技术采用PID相比，结构简单，成本低廉，尤其适用于水族箱的水温控制。为解决温度漂移现象，目前出现了利用可控硅作为温度控制器件的温控装置。具体的，可以将一热敏电阻器作为一分压电阻与输入的电压并联，以使得可控硅的控制电压随分压电阻变化。在被测温度低于设定温度时，热敏电阻器的电阻值较大，控制电压高于其开启电压，可控硅导通，，电热器通电开始加热。随着温度的不断上升，热敏电阻器的电阻值逐渐减小，同时控制电压也随之下降，改变导通角，达到调节加热棒电压的目的，进而实现了加热棒的发热度随温度进行变换的目的，能够有效解决漂移现象。在实现本发明创造的过程中，发明人发现如下技术问题，由于可控硅直接与市电电连接，在市电不稳，特别是瞬时产生高压时，容易击穿可控硅，导致可控硅失效，进而会使得可控硅失去关闭电流的控制能力，造成水族箱内水长时间加热。有鉴于此，本发明创造还提供了一种用于水族箱加热的温控保护装置，以解决现有技术中存在的由于可控硅被击穿导致的温控失效的技术问题。示例性的，可以采用上述实施例提供的用于水族箱加热的温控装置，其具体配置于上述提供的用于水族箱加热的温控装置相同。其中，所述用于水族箱加热的温控装置的机械式温度开关与所述可控硅串联，即所述机械式温度开关一端与市电电连接，另一端与可控硅电的阳极电连接，或者所述可控硅的阴极与市电电连接，所述可控硅的阴极与所述机械式温度开关的一端电连接，所述机械式开关的另一端与加热棒电连接。在可控硅击穿失效后，可控硅近似于良导体，无论水温高低，其会一直控制加热棒加热。而加入温控保护装置后，利用温控开关的高压导通作用可以对市电导通与否进行控制，实现保护作用。注意，上述仅为本发明创造的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明创造不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明创造的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明创造进行了较为详细的说明，但是本发明创造不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明创造构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明创造的范围由所附的权利要求范围决定。

权利要求：1.一种用于水族箱加热的温控装置，其特征在于，包括：加热棒，所述加热棒置入水中，用于对水族箱内的水进行加热；机械式温度开关，所述机械式温度开关与所述加热棒电连接，用于控制所述加热棒的电路通断；水温传感器，所述水温传感器置于水中，用于检测水族箱内的水温；贴片发热电阻，用于对所述机械式温度开关进行加热；加热控制器，所述加热控制器与水温传感器和贴片发热电阻分别电连接，用于根据水温传感器检测到的水温控制贴片发热电阻发热。2.根据权利要求1所述的用于水族箱加热的温控装置，其特征在于，所述用于水族箱加热的温控装置还包括：接触导热介质，所述接触导热介质的一侧与所述机械式温度开关固定连接，另一侧与所述贴片发热电阻固定连接。3.根据权利要求2所述的用于水族箱加热的温控装置，其特征在于，所述贴片发热电阻与所述机械式温度开关对应设置。4.根据权利要求3所述的用于水族箱加热的温控装置，其特征在于，所述接触导热介质与所述贴片发热电阻和机械式温度开关对应设置位置设有导热通孔。5.根据权利要求2所述的用于水族箱加热的温控装置，其特征在于，所述接触导热介质为PCB铜板。6.根据权利要求1所述的用于水族箱加热的温控装置，其特征在于，所述加热控制器包括：STC12c5410芯片，所述STC12c5410芯片的P1.0针脚与贴片发热电阻电连接。7.根据权利要求6所述的用于水族箱的水位检测装置，其特征在于，所述水温传感器包括：DS18d20测温芯片，所述DS18d20测温芯片的IO端口与所述STC12c5410芯片的P1.3针脚电连接。8.一种用于水族箱加热的温控保护装置，其特征在于，所述用于水族箱加热的温控装置，包括：如权利要求1所述的用于水族箱加热的温控装置和可控硅，所述用于水族箱加热的温控装置的机械式温度开关与所述可控硅串联连接。

百度查询： 航之境电子产品(天津)有限公司 一种用于水族箱加热的温控装置

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD