[实用新型]冰水混合物自动制取与维持装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冰水混合物自动制取与维持装置，尤其是一种采用半导体制冷和多种控制电路的冰水混合物自动制取与维持装置，可用作一种0℃的温度基准源。 

背景技术

目前，一般是在保温容器内放置冰水混合物作为0℃基准源来进行温度测量和控制。由于冰的熔化，冰水混合物状态只能维持较短时间，需要不断检查冰量并及时加冰，这对长时间温度测量和监测造成了困难。此外，由于水的密度随温度变化而变化，保温容器中的冰水混合物在竖直方向上存在着较大的温度梯度，并不是整体保持在0℃，这就影响了温度测量和控制的准确性。 

发明内容

为了解决冰水混合物中的冰不断融化减少和水温存在温度梯度的问题，本实用新型提供了一种冰水混合物自动制取与维持装置，该装置不但能自动制取冰并保证冰的量在一定范围内，而且能保证保温容器中冰水混合物的整体温度保持在0℃。 

本实用新型解决上述技术问题采用的方案为：包括保温容器(10)，半导体制冷元件(4)、散热器(2)、导热板(14)、相态传感器、温度传感器和电磁搅拌器；在保温容器(10)上部位置装有半导体制冷元件(4)、散热器(2)、导热板(14)，在散热器下部位置装有第一温度传感器(29)，在保温容器内的中部位置装有第一相态传感器(25)和第二相态传感器(26)，在保温容器内的底部位置装有电磁搅拌器(41)，在保温容器内的下部位置装有第二温度传感器(24)，在电源与控制电路(17)外部装有第三温度传感器(42)。 

第一和第二相态传感器是平行设置的两只电极，两只电极之间及外层为绝缘隔离层，两只电极最前端露出与冰水混合物接触，两只电极后端由导线与控制电路相连。 

电磁搅拌器转子是永磁体，保温容器外面的底部安装驱动电磁搅拌器转子运动的线圈。 

导热板与半导体制冷元件的冷端相连，穿过固定板中部的孔伸入保温容器内，散热器固定在固定板上，导热板与固定板接近处填充绝热材料。在导热板下部位置装有第一相态传感器和第二相态传感器，其利用冰和水的电阻率差异检测固、液状态。第一相态传感器控制冰的最小量，第二相态传感器控制冰的最大量。当保温容器中无冰或者冰量少于设定的最小量时，半导体制冷元件以大功率模式制冰。制冷功率控制电路根据环境温度值，通过控制半导体制冷元件工作电压的占空比来控制半导体制冷元件的制冷维持功率。当保温容器中的冰量在设定的最小量和设定的最大量之间时，半导体制冷元件进入低功耗维持工作状态，其功率由控制电路根据环境温度值，通过控制半导体制冷元件工作电压的占空比实现，近似等于冰量维持稳定所需功率。当保温容器中的冰量大于设定的最大量时，半导体制冷元件立即停止制冷。这样，该装置工作在维持工作状态时，保温容器内的冰量在第一相态传感器和第二相态传感器之间缓慢变化，此时该装置可用作0℃的温度基准源。在导热板下方安装温度传感 器显示水温。在保温容器内的底部安装电磁搅拌器转子和叶片，在保温容器外面的底部安装驱动线圈，驱动搅拌器转子和叶片转动，以加速保温容器中的水的对流。在电源与控制电路外部装有温度传感器控制维持工作状态时半导体制冷元件的功率。 

控制电路通过检测散热器温度控制散热器风扇转速。 

本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，该装置可以直接在保温容器内自动将水制成冰，制取冰水混合物速度快，同时能够保证保温容器内始终处于冰水混合物状态，并保证冰量在一定范围内。该装置还消除了保温容器内水的温度梯度，能保证保温容器内冰水混合物的整体温度保持在0℃，是一种有效的0℃温度基准源。该装置在制冰量达到设定范围后，采用的低功耗模式工作，能有效减小功耗和延长装置使用寿命。此外，该装置还具有体积小、成本低，温度基准精度高、稳定性好等优点。 

附图说明

图1为本实用新型的主视图。 

图2为本实用新型的剖视图。 

图3为电磁搅拌器。 

图4为相态传感器。 

具体实施方式

以下结合附图具体描述本实用新型的一个实施例，但本实用新型的保护范围不受实施例所限。 

该实用新型的特征为：如图1，图2，图3，图4所示，散热器采用热管散热器(2)，风扇(1)固着于热管散热器(2)侧面，加强热管散热器(2)的散热效果，在热管散热器(2)的叶片上安装第一温度传感器(29)，热管散热器(2)的底部与半导体制冷元件(4)的热端紧密连接，导热板(14)与半导体制冷元件(4)的冷端紧密连接，导热板(14)穿过固定板