本發(fā)明涉及一種利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置及操作方法。

背景技術：
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溫度是表征物體的冷熱程度最基本的物理量，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源等各個方面，溫度都是最基本、最常用的控制參數(shù)；傳統(tǒng)的溫控箱采用壓縮機作為制冷裝置，采用電阻加熱作為制熱裝置，其體積龐大，在進行物理化學實驗時使用不方便，實驗的準確性不高，隨著科學技術的發(fā)展，現(xiàn)階段的物理化學實驗又經(jīng)常需要將實驗數(shù)據(jù)進行歸納整理、分析、上傳，并同時需要進行圖表的繪制，傳統(tǒng)的溫控箱也不能滿足與電腦及互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的連接，所以采用單片機芯片為核心控制器的半導體的溫控箱，可以提高實驗的精確性和保證實驗數(shù)據(jù)的記錄的準確性和連續(xù)性。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置及操作方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)：

一種利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置，其組成包括：箱體外殼、箱蓋、半導體制冷片和導冷塊，所述的箱體外殼和箱蓋內(nèi)部具有保溫層，所述的保溫層內(nèi)還具有隔熱層，所述的箱體外殼的兩相對側(cè)分別具有安裝有一組半導體制冷片，所述的半導體制冷片外側(cè)具有導冷塊，所述的箱體外殼的底部安裝有溫控傳感器，所述的箱體外殼的一側(cè)部安裝有系統(tǒng)控制組成。

所述的利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置，所述的箱體外殼內(nèi)安裝有一組半導體制冷片的兩相對側(cè)的外部分別安裝有防護罩，所述的防護罩內(nèi)部安裝有散熱片，所述的散熱片上安裝有冷卻風扇。

所述的利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置，所述的系統(tǒng)控制組成包含有LED顯示屏、整機控制電路板組成、一組數(shù)字按鍵和設置及調(diào)控用按鈕、USB接口、RS232接口。

所述的利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置的操作方法，其操作步驟為：（1）首先將按要求組裝好的溫控箱的箱體內(nèi)外擦拭干凈；（2）通電檢查各系統(tǒng)工作是否正常，包括箱體內(nèi)部是各保護層是否完好，箱體外部的冷卻風扇工作是否正常等：（3）按實驗要求對溫控箱進行連接，包括連接電腦、打印設備及外網(wǎng)，并將電腦打印設備等接通電源，將外網(wǎng)聯(lián)通；（4）通電并按實驗要求設置溫控箱的工作數(shù)據(jù)，待實驗需要使用溫控箱時可提供能達到使用要求的使用設備；（5）在使用溫控箱進行冷卻或加熱操作時，根據(jù)使用要求，通過電腦對實驗過程的數(shù)據(jù)輸出情況進行監(jiān)控，并進行及時的調(diào)整改變和將使用過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行記錄、處理，如需要還可以將數(shù)據(jù)直接上傳；（6）在實驗時還可以利用溫控箱上所自帶的USB監(jiān)控或控制鍵盤對實驗過程進行實時的監(jiān)控和實時更改。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明的實驗裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，制冷、制熱性能好，無磨損，無噪聲，可與電腦直接連接，并可與互聯(lián)網(wǎng)連接上傳數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的實驗裝置，由于采用了STC12C5410AD單片機，STC12C5410AD單片機中包含中央處理器、程序存儲器（Flash）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、EEPROM、定時/計數(shù)器、I/O接口、UART接口和中斷系統(tǒng)、SPI接口、高速A/D轉(zhuǎn)換模塊、PWM（或捕捉/比較單元）以及硬件看門狗、電源監(jiān)控、片內(nèi)RC振蕩器等模塊。

本發(fā)明的實驗裝置，不使用制冷劑，無泄漏，無環(huán)境污染，潔凈衛(wèi)生。

本發(fā)明的實驗裝置，可以通過工作電流大小的改變來實現(xiàn)制冷速度和制冷溫度的調(diào)節(jié)，控制靈活，具有可逆性，可以方便地實現(xiàn)冷熱功能轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的實驗裝置，其內(nèi)部的熱電堆可以任意形式排布，其大小、形狀都可以根據(jù)需要改變。

附圖說明：

附圖1是本發(fā)明的實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本發(fā)明的實驗裝置的電氣原理框圖。

附圖3是本發(fā)明的實驗裝置的溫度采集電路圖。

圖中：1 —防護罩；2 —冷卻風扇；3 —散熱片；4 —半導體制冷片；5 —導冷塊；6 —隔熱層；7 —保溫層；8 —箱體外殼；9 —系統(tǒng)控制組成；10 —溫控傳感器；11 —箱蓋；

具體實施方式：

實施例1：

一種利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置，其組成包括：箱體外殼、箱蓋、半導體制冷片和導冷塊，所述的箱體外殼8和箱蓋11內(nèi)部具有保溫層7，所述的保溫層內(nèi)還具有隔熱層6，所述的箱體外殼的兩相對側(cè)分別具有安裝有一組半導體制冷片4，所述的半導體制冷片外側(cè)具有導冷塊5，所述的箱體外殼的底部安裝有溫控傳感器10，所述的箱體外殼的一側(cè)部安裝有系統(tǒng)控制組成9。

實施例2：

根據(jù)實施例1所述的利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置，所述的箱體外殼內(nèi)安裝有一組半導體制冷片的兩相對側(cè)的外部分別安裝有防護罩1，所述的防護罩內(nèi)部安裝有散熱片3，所述的散熱片上安裝有冷卻風扇2。

實施例3：

根據(jù)實施例1或2所述的利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置，所述的系統(tǒng)控制組成包含有LED顯示屏、整機控制電路板組成、一組數(shù)字按鍵和設置及調(diào)控用按鈕、USB接口、RS232接口。

實施例4：

一種實施例要求1或2或3之一所述的利用半導體制冷技術的物理化學實驗裝置的操作方法，其操作步驟為：（1）首先將按要求組裝好的溫控箱的箱體內(nèi)外擦拭干凈；（2）通電檢查各系統(tǒng)工作是否正常，包括箱體內(nèi)部是各保護層是否完好，箱體外部的冷卻風扇工作是否正常等：（3）按實驗要求對溫控箱進行連接，包括連接電腦、打印設備及外網(wǎng)，并將電腦打印設備等接通電源，將外網(wǎng)聯(lián)通；（4）通電并按實驗要求設置溫控箱的工作數(shù)據(jù)，待實驗需要使用溫控箱時可提供能達到使用要求的使用設備；（5）在使用溫控箱進行冷卻或加熱操作時，根據(jù)使用要求，通過電腦對實驗過程的數(shù)據(jù)輸出情況進行監(jiān)控，并進行及時的調(diào)整改變和將使用過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行記錄、處理，如需要還可以將數(shù)據(jù)直接上傳；（6）在實驗時還可以利用溫控箱上所自帶的USB監(jiān)控或控制鍵盤對實驗過程進行實時的監(jiān)控和實時更改。