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一种新型水体加热装置的制作方法

来源：花匠小妙招时间：2024-11-11 12:28

本发明属于水环境技术领域，主要应用于湖泊、河流、水库、池塘、景观水体等地表水的水体加热。

背景技术：

水体加热加温问题，一直是水产养殖的重要课题，对于精确调节水体的温度，对于返季节养殖，以及对于精细化养殖都有极其重要的意义。适宜的温度有益于水产快速生长，对水产的产出率有着决定性的作用。以前对于户外低温冻害对水塘的简易解决办法是简单的用薄膜或稻草遮盖，这对于长时间的低温阴雨或寒潮无效果，造成鱼类的大量死亡。比如，罗非鱼、魿鱼、塘虱鱼等热带亚热带鱼类，低温时御寒能力差，水温低于8°c就易死亡。

水体加热加温问题，还表现在不同深度水体的加热加温，表层水体热交换和热损失快，需要加热加温的能量多，而底层水体则表现出与表层水体不同的性质，底层水体由于流动相对慢，水体交换小，因而温度变化小。

中国发明专利cn93213567采用吸入水体的方式为水体加热，但是由于吸入的水量受加热器大小和在加热器停留时间的限制，所以对被处理的水量有限。中国发明专利cn96237318采用燃气和燃油装置为加热器提供热量，由于燃气和燃油装置需要不断维护，为使用造成了不便。

本发明提供了一种为水体加热的装置，装置可以置于水体的精确位置，达到加热温度后可以断开供热，低于某温度下限则能够接上电源，为水体均匀、快速加热提供了方便。

技术实现要素：

本发明提供了一种能够给不同深度水体加热的，同时在高于或低于指定温度能够自动断开或连接上电源的装置。该装置包括：上下两片中空圆形加热板，支撑柱、承重柱、温度传感器、传感器浮子、悬挂绳、plc控制器、电线、电源组成，多个支撑柱位于上下两个圆形加热板之间，承重柱位于两个中空圆形加热板正中间，温度传感器位于某个中空的支撑柱中，上、下两片圆形加热板上有穿孔，悬挂绳通过穿孔将整个装置锚定在水体的某个部位，通过温度传感器感知水体的温度，plc控制器处理温度传感器传送的信号，然后控制装置加热板的电源的导通和截止。。

上述装置中，中空的圆形加热板由电加热板制成，电加热板的材料可以是不锈钢电加热板、云母电加热板、硅胶加热板、陶瓷电加热板、铸铝电加热板、铸铜电加热板。电加热与一般燃料加热比，可获得较高的温度，易于实现温度的自动控制和远距离控制，可按需要使被加热物体保持一定的温度分布，电加热在被加热物体内部直接生热，热效率高，升温速度快，并可根据加热的工艺要求，实现整体均匀加热或局部加热，电加热产生的废气、残余物、烟尘少，可保持被加热物体洁净，不污染环境。上面所述的不锈钢加热板、云母加热板、陶瓷加热板、铸铝加热板、铸铜加热板均为电阻加热，电阻加热利用电流的焦耳效应将电能转变成热能以加热物体。

上述装置中，支撑柱由圆柱状耐热材料制成，比如高温合金、强化合金、难溶合金、陶瓷材料、特种工程塑料、热固性树脂等，支撑柱中空，以通过水流或用于容纳电线或温度传感器导线。

上述装置中，支撑柱在中空圆形加热板中间呈辐射对称分布，比如可以是4个间距90度的支撑柱，也可以是6个等间距60度的支撑柱，或12个等间距30度的支撑柱等。

上述装置中，承重住位于两个中空圆形加热板的正中间，承重柱中空，用于装载沙、石或圆柱形重物，用于将装置定位在水体的某个部位，承重柱上方有盖板，用于将承重柱封闭。

上述装置中，温度传感器导线端固定在某个支撑柱的内壁，另一端与水面接触，温度传感器与水面接触的另一端置于传感器浮子上。

上述装置中，温度传感器浮子位于温度传感器与水接触端下方，通过调节温度传感器电导线的长度来调节温度传感器在水体中的位置。

上述装置中，对水体升温和降温的控制是通过plc进行的，比如市场上流行的西门子公司的s7-200,s7-300等，组态软件使用mcgs，系统工作时，先用温度传感器检测温度，温度变送器将传感器输出的微弱电压转换为标准量程的电压，然后送给模拟量输入模块，经a/d转换后得到与温度成比例的数字两，cpu将它与温度设定值比较，并按某种控制规律对误差进行计算，将运算结果送给模拟量输出模块，经d/a转换后变为模拟量电压信号，控制脉宽调制电路的输出电压，从而控制加热器的电压，并有温度报警功能，温度值小于某设定的温度进行报警，温度值大于某控制的温度也同时进行报警。

上述装置中，plc控制器位于岸上，用于控制一个或两个以上本发明的装置，并且电路具有漏电保护装置。

上述装置中，装置的电源线，温度传感器的电源线，都是水下电缆或具有水下保护护套，防止腐蚀、漏电或动物侵咬。

上述装置中，中空圆形加热板具有穿孔，具体的，上中空圆形加热板或下中空圆形加热板分别具有2个穿孔，悬挂绳通过悬挂绳上的挂钩将整个装置固定在水体的精确的方位上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.高效控温：电加热和一般材料加热相比，加热速度快，易实现温度的远程控制和实时控制，所以能够高效和精准控温。

2.定位温控：本发明的装置能够固定在水体的任意部位，所以能够为特定区域的水体进行温度控制。

3.使用安全：本发明的所有电缆均为水下电缆，并且有防漏电保护装置，在水中使用安全。

4.精准控温：本发明使用plc精确控制温度的区间，比单向的温控开关更准确，更灵敏。

5.分区控温：本发明使用plc对每个装置分别控制，理论上可以对无数多个的装置进行分别控温，从而实现水体不同部位的温度控制。

附图说明

本发明的上述优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是整个装置的示意图，图中标记：

1.圆形加热板2.温度传感器头3.传感器浮子4.承重柱5.支撑柱6.加热板电线7.plc控制器及电源控制箱8.悬挂绳9.穿孔10.温度传感器导线11.装置与plc控制器及电源控制箱的连接线12.承重柱盖板。

具体实施方式

下面描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为本发明的限制。

实施例1：本实施例中(见图1)，电加热板由方形硅胶防水电加热板裁切而成，半径30cm，厚1cm，圆形电加热板上钻有6个大孔，两个小孔，大孔半径1cm，小孔半径0.5cm，大孔与支撑柱连接，与支撑柱的连接可以通过螺纹连接，6个支撑柱由耐高温陶瓷管制成，长30cm，半径1cm，其中两个支撑柱分别用于装载电缆线和温度传感器，无装载电线和温度传感器的支撑柱由陶瓷盖板封闭，承重柱也由陶瓷管组成，长30cm，上下由可拆卸的陶瓷盖板封闭，温度传感器采用市场上常见的数字温度传感器，温度传感器下方套上橡胶浮子，plc采用市场上常见的西门子sc-300plc，组态软件使用mcgs，悬挂绳通过悬挂绳上的小钩将整个装置固定在水体的某个部位。

在本发明的描述中，术语“上”，“下”，“底”，“顶”，“前”，“后”，“内”，“外”，“横”，“竖”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，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围内。具体的，在前述公开，附图以及权利要求的范围内，可以在零部件和（或）从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。