[发明专利]在可调温度下传输介质的装置及调节和调整温度的相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及在可调温度下传输介质的装置，所述装置包括泵、软管、加热元件和调节电路，该软管的一端与泵相连，另一端用于传输介质；该加热元件沿软管的一部分设置以加热流过软管的介质，其中，在加热元件与介质之间设有热阻抗，调节电路用于调节、特别地控制加热元件的温度。本发明还涉及用于调节该装置中的介质的温度的方法以及用于调整该装置的方法。

背景技术

在许多技术领域中，需要将介质（尤其是液体介质）从存储容器中运送到远离存储容器的地点以便于在该地点进行利用。通常，在从存储容器向使用地点运送期间，介质必须被加热或至少保持在特定温度。为此，产生必需热量的电加热元件安装在运送介质的软管中。

因为在操作期间参数经常变化，所以介质温度的调节成为一个问题。例如，假设介质的运送被短期中断。如果加热元件仍然工作，那么不再流动的介质可能变得过热，因此可能被破坏。如果关闭加热元件，介质可能迅速冷却，并且一旦重新运送，在使用地点处介质的温度可能过低。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供本发明所描述的类型的装置，其中，可以通过简单低价的装置来调节介质的温度。

通过本发明所描述的装置来解决上述问题，其中，提供电阻检测装置，电阻检测装置连接至加热元件并被设计为检测加热元件的电阻；提供功率检测装置，功率检测装置连接至加热元件以检测提供的电功率；以及提供调节装置，调节装置设计为根据电阻检测装置和功率检测装置确定的数值以及考虑热阻抗来确定介质的温度并根据所确定的介质温度调整加热元件的温度。

根据本发明的方案是基于以下想法，当计算介质温度且因此调节温度时，还要考虑设备的热阻抗。可以说，热阻抗可以描述从加热元件到介质的温度损失。通过确定加热元件的温度和提供至加热元件的电功率，可以通过考虑热阻抗来确定介质温度。基于确定的介质温度值，可以调整或调节提供至加热元件的电功率，以实现介质的期望温度。

除了别的以外，本发明的优点在于：即便参数（例如介质的传输速度）发生变化，也可以通过很稳定的方式进行调节。例如，调节装置可以很快地确定介质是否因减慢的传输速度而被过度加热，以便通过响应减小提供至加热元件的电功率。

根据本发明的装置的另一优点在于：在调节过程中不需要温度传感器。这样减少了成本，并且例如还简化了软管的更换。

在优选的实施方式中，加热元件由温度系数明显不同于零的材料制成。

这种措施是有益的，尤其是在调整设备时，因为能够以较大的公差工作，而不会影响温度调节的准确度。经常用于加热元件的材料（例如康铜）具有过小的温度系数，这将是不利的。

在优选的实施方式中，提供调整值存储装置，在调整值存储装置中存储有调整值、尤其是参考温度下的加热元件的电阻值、温度系数和热阻抗值。

更优选地，通过半波调节电路或全波调节电路向加热元件提供电源电压，其中，通过调节装置来控制半波调节电路或全波调节电路。

该措施具有以下优点，在各种情况下，仅通过向加热元件提供半波供应交流电压，可以避免无线干扰和大的电流增加，其中，所必需的开关元件（例如TRIAC）可以在电压的零交叉点处打开或关闭。

在优选的实施方式中，提供温度检测装置，其被设计为检测一个端部区域中的介质温度。此外，优选地，提供调整装置，其设计为确定装置的预定的特定值，尤其是热阻抗值、温度系数和用于参考温度的加热元件的电阻值。

在装置的正常操作期间不使用温度检测装置，温度检测装置仅用于确定调整过程中的温度，调整过程通过调整装置执行。温度检测装置例如可以包括NTC元件。

通过调整装置，可以根据加热元件处的不同的温度测量值和电阻测量值来确定某些定制的值。然后，这些调整值被存储于调整值存储装置中。

本发明还提供了用于调节介质温度的方法，所述方法包括：

检测加热元件的电阻值，

确定与该电阻值对应的加热元件温度，

检测提供至加热元件的电功率，

根据加热元件温度、电功率和热阻抗值计算软管中的介质温度，以及

根据计算出的介质温度调整提供至加热元件的电功率。

根据本发明的方法的优点与根据本发明的装置所描述的优点相对应，因此没有更加详细地论述。应注意，在不使用温度测量装置的情况下，也可以实现该方法。为了得到加热元件的温度，仅检测加热元件的电阻值以及检测提供至加热元件的电功率就足够了。通过这两个被测变量和热阻抗值（例如可以在调整方法中确定），介质温度可以被计算为用于调节过程的实际变量。