[发明专利]一种控温装置对流动液体温度的控温方法

权利要求书

1.一种控温装置对流动液体温度的控温方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)首次控温时，根据初始条件设置控温装置开始时初始的流量和功率；

初始条件包括：控温设备经过功率控制电路后实际加热/制冷输出功率相对于理论输出功率误差系数α，控温设备经过流量采集硬件采集的实际液体流量相对于理论流量计量误差系数β，控温设备经过流量控制电路和流量控制外设组件的控制后的实际流量相对于理论流量误差系数γ，控温设备在当前所处环境下进行目标温度控制时的功率损失系数δ，控温设备进行目标温度控制时温度传感器反馈出实际温度的滞后时间Thys，控温设备流道水阻与该设备流量水阻平均值差异值η；待控温液体的比热容C，待控温液体的密度ρ；

根据初始条件，设置控温装置首次控温开始时初始的流量和功率的方法为：

101)根据基本控温模型：

ΔT＝Ttarget-RTl

α*δ*W＝ρ*β*γ*η*Q*C*ΔT

则ΔT＝α*δ*W/(ρ*β*γ*η*Q*C)，

其中，ΔT为温度变化值，Ttarget为目标温度，RT1为初始液体温度，W为控温开始时初始输出功率，Q为控温开始时初始流量；

102)当设备首次控温时：

如果ΔTα*δ*Wmax/(ρ*β*γ*η*Qmax*C)，则设置W＝Wmax，Q＝α*δ*Wmax/(ρ*β*γ*η*C*ΔT)；

其中，Wmax为控温装置输出功率最大限值，Qmax为控温装置流量最大限值；

如果ΔTα*δ*Wmax/(ρ*β*γ*η*Qmax*C)，则Q＝Qmax，W＝ρ*β*γ*η*Qmax*C*ΔT/(α*δ)；

2)控温过程中，根据即时的检测温度和目标温度的差值进行控温装置流量和功率的调整；

3)首次控温结束后，记录首次控温过程中流量和输出功率的统计平均值，并比对首次控温过程中的检测温度的统计平均值与目标温度的差值，根据流量和输出功率的统计平均值、检测温度的统计平均值与目标温度的差值获取下次相同目标温度控温开始时控温装置的初始流量和功率；

4)下次控温过程中，循环执行步骤2)和步骤3)。

2.如权利要求1所述的控温装置对流动液体温度的控温方法，其特征在于，步骤2)中，在控温过程中，根据即时的检测温度和目标温度的差值进行控温装置流量和功率的调整方法为：

201)每隔Tntc的时间检测一次液体的即时温度，将前一次检测到的温度Ttest1与本次检测到的温度Ttest2进行比较得到差值ΔT1，再将本次检测到的温度Ttest2与Tntc时间后检测到的温度Ttest3进行比较得到差值ΔT2，其中Tntc为温度检测时间间隔，将ΔT1、ΔT2与温度变化率范围相比较，温度变化率范围依照控温装置控温精度和达到温度稳定范围的速度共同确定，范围在1～5℃；

202)如果ΔT2变化率范围或ΔT1变化率范围，维持Qcurrent和Wcurrent，其中Qcurrent为控温执行过程中当前流量，Wcurrent为控温执行过程中当前输出功率；

203)如果ΔT1、ΔT2均小于等于变化率范围且Ttest3≥Ttarget且Qcurrent＝Qmax，将Ttest3和Ttarget的差值进行比较，如果差值E，Wcurrent＝Wcurrent-We，Wcurrent≤Wmin时，Wcurrent＝Wmin，也就是检测温度比目标温度高，且功率未达到最小限值时，降低功率；如果差值≤E，维持Qcurrent和Wcurrent；其中，E为目标温度的最大允许偏差值，We为每次功率调整量，Wmin为输出功率最小限值；

204)如果ΔT1、ΔT2均小于等于变化率范围且Ttest3≥Ttarget且QcurrentQmax，将Ttest3和Ttarget的差值进行比较，如果差值E，Qcurrent＝Qcurrent+Qe，Qcurrent≥Qmax时，Qcurrent＝Qmax，也就是检测温度比目标温度高且流量未达到最大限值时，增加流量；如果差值≤E，维持Qcurrent和Wcurrent；其中，Qe为每次流量调整量；

205)如果ΔT1、ΔT2均小于等于变化率范围且Ttest3Ttarget且Wcurrent＝Wmax，将Ttest3和Ttarget的差值进行比较，如果差值E，Qcurrent＝Qcurrent-Qe，Qcurrent≤Qmin时，Qcurrent＝Qmin，也就是检测温度比目标温度低且流量未达到最小限值时，降低流量；如果差值≤E，维持Qcurrent和Wcurrent；其中，Qmin为流量最小限值；

206)如果ΔT1、ΔT2均小于等于变化率范围且Ttest3Ttarget且WcurrentWmax，将Ttest3和Ttarget的差值进行比较，如果差值E，Wcurrent＝Wcurrent+We，Wcurrent≥Wmax时，Wcurrent＝Wmax，也就是检测温度的比目标温度低且功率未达到最大限值时，升高功率；如果差值≤E，维持Qcurrent和Wcurrent。