[0001] 本实用新型涉及一种高精度恒温水槽，属于试验装置技术领域。

[0002] 恒温水槽能够提供高精度、受控的、温度均匀的恒定场源，对试验样品进行恒定温度测试，被广泛应用于研究部门、高等院校、企业质检部门等。这些应用场合,要求恒温水槽具有恒温精度高、稳定性好、可靠性高、结构简单等特点。目前市面上的恒温水槽采用电热丝加热、使用压缩机进行制冷，体积庞大的同时还会产生噪音。因此，本实用新型设计了一种采用半导体制冷片来代替压缩机和电热丝的恒温水槽，有效降低设备体积和成本。实用新型内容

[0003] 本实用新型需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种高精度恒温水槽。

[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

[0005] 一种高精度恒温水槽，包括外壳，所述外壳内具有空心的槽体，该槽体内悬空设置有整流模块，所述整流模块与槽体内壁之间充满水，所述外壳底部设有搅拌模块，搅拌模块分为内置于外壳的电机以及位于整流模块底部的搅拌叶，搅拌叶带动水流自下而上流动；所述外壳上部设置有连通槽体的探针插槽和标准传感器插槽。

[0006] 作为进一步的优选方案，所述槽体内壁靠上部位置布置有液位测量模块，槽体外壁上分布有若干制冷加热模块。

[0007] 作为进一步的优选方案，所述整流模块内设置有测温模块。

[0008] 作为进一步的优选方案，所述外壳上设置有用于控制液位测量模块、制冷加热模块、搅拌模块、测温模块的主控模块以及用于显示上述各个模块信息的人机交互模块。

[0009] 作为进一步的优选方案，所述外壳与槽体之间涂有保温层。

[0010] 作为进一步的优选方案，所述外壳上安装有出水口。

[0011] 与现有技术相比，本实用新型的一种高精度恒温水槽，能够提供高精度、受控的、温度均匀的恒定场源，有效减少设备体积，提高控温精度，提高设备运行稳定性，可用于各个部门对试验样品进行恒定温度试验。

[0015] 下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。

[0016] 本实用新型提出的一种高精度恒温水槽，基于STM32的高精度恒温水槽，使用半导体制冷片作为制冷/加热的模块，有效的降低恒温水槽的体积；通过有效的控温方法，提高恒温水槽控温精度；通过优化整流结构，提高温场均匀度。因此具有控制精度高，温场均匀度高，体积小的特点。

[0017] 如图1-2所示，结构上包括液位测量模块1、制冷加热模块2、出水口3、搅拌模块4、探针插槽5、人机交互模块6、主控模块7、整流模块8、保温层9、测温模块10、外壳11、槽体12和标准传感器插槽13。

[0018] 主控模块7包括STM32微控制器、H桥逆变电路和通讯电路，通过编程对其他各个模块进行控制。

[0019] 测温模块10采用四线制铂电阻测温电路，使用ADS1232芯片来进行A/D转换，同时使用MC1403芯片来提供2.5V基准电压，将直流信号转换成数字信号传输到STM32微处理器。

[0020] 液位检测模块1为两块相距1cm的铁片，铁片底部由塑料包裹与恒温槽绝缘，当液位没有超过两块铁片时，两个铁片之间的电阻为无穷大，当液面没过两块铁片时，阻值发生变化，同时液位灯亮起。

[0021] 制冷加热模块2半导体制冷片组成，半导体制冷片共8块，每两块为一组贴于内壳四面，半导体制冷片一面紧贴在内壳外壁，另外一面紧贴环形散热片，散热片由两个大散热风扇进行散热，同时可由系统通过控制H桥逆变电路来决定是加热还是制冷。

[0022] 搅拌模块4分为两部分，搅拌叶与磁钢固定在同一轴体位于内壳内的底部，串激电机顶部装有磁钢位于内壳外的底部，两者处于同一轴线，电机启动时将通过磁钢带动搅拌叶转动，推动水流自下而上流动，提高温场均匀度，同时搅拌叶上有一个半圆形网孔护罩，防止物体意外接触搅拌叶。

[0023] 半导体制冷片、内壳外壁与环形散热片，三者之间均涂有散热硅脂。

[0024] 槽体12与外壳11之间由聚苯乙烯泡沫板填充。

[0025] 整流模块8为一圆筒，圆筒与槽体之间有一定空间，同时圆筒底部有两层整流栅，当搅拌叶推动水流自下而上流动时，水流到达顶部将从圆筒与槽体之间自上而下流动，形成一个循环。底部两层整流栅作用为防止搅拌叶推动水流时产生旋涡影响温场均匀度。

[0026] 人机交互模块6由物理按键、工作指示灯和一块LCD显示屏组成，LCD显示屏上将显示当前恒温水槽温度、预设温度、制冷/加热模式、液位高度和当前系统时间。物理按键用来调整预设温度，切换制冷/加热模式。

[0027] 探针插槽5用于插入探针，探针为中空的管体，里面放有温度传感器，同时温度传感器与管体之间填充导热硅胶，使得温度变化更灵敏。

[0028] 标准传感器插槽13用来插入标准传感器的，通常为高精度温度传感器，与水槽内自带的温度传感器进行对比，校准槽内温度，可用于校准温度传感器。

[0029] 排水口3位于内壳底部，由一根带阀门的水管连接到外部。

[0030] 本实用新型运用BP神经网络预测控制算法，通过建立实物模型，进行试验得到其水温加热数据，然后建立预测模型，根据其历史信息和未来输入，预测其未来的输出；再通过滚动优化使控制保持最优；最后通过反馈校正，实时对预测模型进行修改，再进行滚动优化，得到最优控制序列，从而实现预测控制，使得恒温水槽控温效果好，同时在控温的时候不会出现超调的情况。

[0031] 本实用新型能够提供高精度、受控的、温度均匀的恒定场源，还可以通过串口将数据实时保存到电脑上，方便分析数据。

[0032] 以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。