[发明专利]新型电磁加热金属相图实验仪

说明书

本发明涉及电磁加热器技术领域，具体涉及一种新型电磁加热金属相图实验仪，包括主机和电磁感应加热炉；主机通过控制电路与电磁感应加热炉相连，电磁感应加热炉通过主电路与电源电路相连；主机包括集成单片机和控制器，集成单片机与所述控制器相连；本发明利用高频电加热原理，将交流电转化为高频电流产生高频磁场，当磁场内磁力线通过绝缘板作用在加热物体上时，磁力线被切割，产生无数小旋涡流，使物体自身迅速发热，从而达到加热的目的。整体能量转换形式是从电能‑磁能‑电能‑热能的过程，电磁感应线圈本身基本不会产生热量，可有效减少余热的产生，实现样品体系内外温度一致，温度控制实时准确。

技术领域

本发明涉及电磁加热器技术领域，具体涉及一种新型电磁加热金属相图实验仪。

背景技术

二组分金属相图的绘制是大学物理化学的基础实验之一，主要是采用热分析法测定系统在加热或冷却的过程中，系统温度随时间的变化情况推导金属样品相转变温度，并绘制相图。而整个实验的关键是样品加热温度和降温速率的精确控制。

目前高校物理化学实验中主要使用南京桑力电子设备厂和南京南大万和科技有限公司生产的金属相图实验仪，加热方式采用的是电热丝加热技术，即电能转换为热能后以热传导方式对样品进行加热。该技术受环境影响大、功耗高、加热速度慢，尤其是在实验加热停止后，由于电热丝余热的存在，样品温度会继续上升，难以控制，严重影响实验结果的准确性。如果操作不当，易造成体系过热，密封物质剧烈沸腾，甚至威胁使用者的人身安全。而在测定步冷曲线的降温过程中，主要采用调节降温风扇速率的方式进行，但该方法只能在正常降温的基础上加快降温速率，无法做到降温速率的大小可控，易造成样品过冷现象的发生，影响了实验结果的准确度。

基于此，本研究通过设计一种采用电磁感应加热技术的金属相图实验仪，力求简化实验操作，改善控温效果，提高测定结果的准确性。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型电磁加热金属相图实验仪，本发明简化实验操作，改善控温效果，提高测定结果的准确性。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种新型电磁加热金属相图实验仪，其特征在于：包括主机和电磁感应加热炉；所述主机通过控制电路与所述电磁感应加热炉相连，所述电磁感应加热炉通过主电路与电源电路相连；所述主机包括集成单片机和控制器，所述集成单片机与所述控制器相连；所述控制器连接的温度传感器由铠装镍铬-考铜热电偶组成，其插入在样品试管中部，实时监测样品加热温度，并把温度反馈到所述控制器的温度控制器，所述集成单片机与温度控制器互相通信，实时判断设定温度与感应样品温度的关系，并发出指令到电磁感应加热控制器，控制电磁感应加热炉的加热状态，所述集成单片机根据设定温度和感应温度的差值，进而调节电磁感应的磁性强度，非线性变化产生的感应涡流，改变加热炉的加热功率。

优选的，所述主电路负责功率的转化，包括主谐振电路和EMI滤波器电路。

优选的，所述控制电路负责整个系统的控制及智能化的实现，靠控制系统的软硬件实现。

优选的，所述控制系统的AD采集芯片为ADC08038芯片。

优选的，所述集成单片机通过对输入电流、输出电流、样品温度、设置温度输入的分析，判断加热炉中提供的负载是否符合要求，输出相应的功率，并根据热电偶感应温度与设置温度的差值，调节输出功率的大小。

优选的，加热完成后，系统提示设置时间，自动进行倒计时状态，归零后输出声音提示信号。

优选的，所述电磁感应加热炉下面设置散热风扇，由风扇控制信号调节转速降温，显示屏输出信号由发光二极管构成，显示样品温度，定时时间。