高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，用以解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室恒溫恒濕控制系統(tǒng)控制精度低、無法補(bǔ)充新鮮空氣的問題，一種高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，包括粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)，所述粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)分別與環(huán)境空氣和標(biāo)準(zhǔn)大氣接通，另一端與空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)相連接；還包括用于調(diào)節(jié)粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)一端分別與所述粗控系統(tǒng)上的壓縮機(jī)及精控系統(tǒng)上的電加熱裝置、加濕裝置相連接，另一端通過轉(zhuǎn)換器與電腦連接；所述PLC控制系統(tǒng)上連接有一個(gè)用于產(chǎn)生報(bào)警信號的故障報(bào)警裝置；所述PLC控制系統(tǒng)可以用無筆溫濕度自動記錄儀代替。
【專利說明】高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，屬于恒溫恒濕控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室恒溫恒濕控制系統(tǒng)多采用一體式(精密空調(diào))，一體式(精密空調(diào))系統(tǒng)集壓縮機(jī)、自控系統(tǒng)、加濕加熱系統(tǒng)于一身；采用傳統(tǒng)的靜態(tài)位式平衡原理，實(shí)施溫濕度一步控制，溫度低了升溫，濕度低了加濕，溫度高了用壓縮機(jī)降溫，濕度高了用壓縮機(jī)降濕。該原理的最大缺點(diǎn)是不能消除溫濕度控制的滯后問題，特別是降溫降濕采用壓縮機(jī)，而壓縮機(jī)不適用于開開停停頻繁起動的情況。當(dāng)溫濕度高于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，壓縮機(jī)開動，降到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)停機(jī)。而在高溫或高濕的條件下，只要稍一補(bǔ)充新鮮空氣，這種溫濕度達(dá)標(biāo)的狀態(tài)便會破壞，壓縮機(jī)又要開動。而壓縮機(jī)停了馬上再開動是不可能的。壓縮機(jī)開啟最短設(shè)定時(shí)間為3分鐘，因此，為解決這個(gè)問題，就必須限制新鮮空氣的補(bǔ)入量，以延長平衡達(dá)標(biāo)的時(shí)間。事實(shí)證明，采用這一控制原理的實(shí)驗(yàn)室，存在兩個(gè)重要問題:
[0003]I)、新鮮空氣無法補(bǔ)充，工作人員長時(shí)間在內(nèi)工作，會因空氣缺氧而不舒服，甚致頭暈惡心，嚴(yán)重危害工作人員身體健康；
[0004]2)、因嚴(yán)重的滯后問題導(dǎo)致控制精度低。同時(shí)加熱、加濕、降溫、降濕4種情況交替或同時(shí)進(jìn)行，互相干擾，根本達(dá)不到高精度的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)要求。為了能把加濕系統(tǒng)組裝到主機(jī)中，不得不采用結(jié)構(gòu)簡單體積小的電極式加濕裝置。該加濕裝置加濕原理是:不銹鋼棒插在一金屬容器中，容器內(nèi)保持一定深度的自來水。不銹鋼棒接電源火線，金屬容器接電源零線，兩者通過自來水形成回路。因不銹鋼和水阻值很大，所以一通電，便把水加熱產(chǎn)生蒸汽，從而達(dá)到加濕的目的。由于從需要加濕到產(chǎn)生蒸汽有一個(gè)時(shí)間過程，從濕度已達(dá)標(biāo)應(yīng)停止加濕到加濕蒸汽散盡又有一個(gè)時(shí)間過程，所以存在嚴(yán)重控制滯后問題，濕度控制很難達(dá)到±2%的高精度。不僅控制精度低，該加濕方式還有一個(gè)不能解決的難題，便是產(chǎn)生水垢的問題。該加濕方法如用雜質(zhì)少的軟水，因幾乎不導(dǎo)電而產(chǎn)生不了蒸汽，用硬度大的水蒸發(fā)快，但大量水垢難以解決，因此這一加濕裝置除要頻繁停機(jī)除垢外，還要定期報(bào)廢更新，增加了設(shè)備運(yùn)行故障率屬于落后產(chǎn)品。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室恒溫恒濕控制系統(tǒng)控制精度低、無法補(bǔ)充新鮮空氣的問題。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，包括粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)，所述粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)分別與環(huán)境空氣和標(biāo)準(zhǔn)大氣接通，另一端與空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)相連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述粗控系統(tǒng)依次連接有用于感應(yīng)室外空氣的溫濕度的風(fēng)道傳感器、用于將風(fēng)道傳感器的感應(yīng)信號轉(zhuǎn)化成電信號的控制板電路、用于接收控制板電路的電信號，并將接收到的電信號轉(zhuǎn)化成變頻信號的變頻器及用于接收變頻器變頻信號的壓縮機(jī)，通過變頻信號保證壓縮機(jī)的輸出功率能夠連續(xù)調(diào)節(jié)，并將壓縮機(jī)壓縮后的空氣傳送至空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)，從而達(dá)到降溫去濕的功能。
[0008]進(jìn)一步的，所述精控系統(tǒng)包括:室內(nèi)傳感器、溫度調(diào)控系統(tǒng)及濕度調(diào)控系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)大氣通過室內(nèi)傳感器后，傳感器信號分為兩個(gè)支路，一個(gè)支路與所述溫度調(diào)控系統(tǒng)連接，另一個(gè)支路與所述濕度調(diào)控系統(tǒng)連接，所述溫度調(diào)控系統(tǒng)和所述濕度調(diào)控系統(tǒng)通過空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)分別為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)調(diào)節(jié)溫度和濕度。
[0009]進(jìn)一步的，所述精控系統(tǒng)為PID調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，經(jīng)過調(diào)溫調(diào)濕后的空氣經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室后，與標(biāo)準(zhǔn)大氣連通，形成一個(gè)循環(huán)。
[0010]進(jìn)一步的，所述溫度調(diào)控系統(tǒng)依次連接為用于調(diào)控指示溫度的溫度調(diào)節(jié)裝置、第一固態(tài)繼電器及電加熱裝置。
[0011]進(jìn)一步的，所述濕度調(diào)控系統(tǒng)依次連接有用于調(diào)控指示濕度的濕度調(diào)節(jié)裝置、第二固態(tài)繼電器及加濕裝置。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0013]進(jìn)一步的，所述加濕裝置上連接有一個(gè)用于對加濕裝置用水進(jìn)行凈化的凈水過濾器。
[0014]進(jìn)一步的，還包括用于調(diào)節(jié)粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)一端分別與所述粗控系統(tǒng)上的壓縮機(jī)、精控系統(tǒng)上的電加熱裝置、加濕裝置相連接及空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)相連接，另一端通過轉(zhuǎn)換器與電腦連接。
[0015]進(jìn)一步的，所述PLC控制系統(tǒng)上連接有一個(gè)用于產(chǎn)生報(bào)警信號的故障報(bào)警裝置。
[0016]進(jìn)一步的，所述PLC控制系統(tǒng)可以用無筆溫濕度自動記錄儀代替。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:把控制系統(tǒng)的加溫、加濕、降溫、降濕4項(xiàng)精確控制改進(jìn)為僅加溫、加濕兩項(xiàng)精確控制，從而根本上解決了壓縮機(jī)降溫降濕量不能精確控制的問題；由于對僅有的兩項(xiàng)加溫加濕改進(jìn)為根據(jù)需要量連續(xù)地補(bǔ)充，這樣便解決了老式控制原理存在的嚴(yán)重滯后問題，使控制精度顯著提高；正常運(yùn)行，溫度波動僅為±0.2°C以內(nèi)，濕度波動也僅為±1%左右。由于這是一種動平衡的控制方法，把新鮮空氣補(bǔ)充量的大小變成了僅僅是個(gè)設(shè)備能力大小的合理選擇問題，因此，該控制原理同時(shí)具有控制精度高和新鮮空氣補(bǔ)充充足的特點(diǎn)；可靠性強(qiáng)，采用可靠的元器件，確保系統(tǒng)可長時(shí)間正常工作；本系統(tǒng)具有節(jié)能降耗的特點(diǎn)，年平均運(yùn)行能耗僅為裝機(jī)總?cè)萘康?0%以下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施方式一的工作原理圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施方式二的工作原理圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施方式三的工作原理圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型粗控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型精控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型溫度調(diào)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為本實(shí)用新型濕度調(diào)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0026]如圖1至圖7所示，在本實(shí)用新型提出了一種高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)的第一實(shí)施例中，包括粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)，所述粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)分別與環(huán)境空氣和標(biāo)準(zhǔn)大氣接通，另一端與空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)相連接，其中粗控系統(tǒng)用于控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度，保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度低于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。
[0027]在粗控系統(tǒng)上依次連接有風(fēng)道傳感器、控制板電路、變頻器及壓縮機(jī)，風(fēng)道傳感器感應(yīng)到環(huán)境空氣中溫度及濕度，并將感應(yīng)到的溫度及濕度傳送給控制板電路，控制板電路將風(fēng)道傳感器的感應(yīng)信號，轉(zhuǎn)化成電信號，并輸送至變頻器，通過變頻器轉(zhuǎn)化成變頻信號，控制壓縮機(jī)能夠根據(jù)變頻信號連續(xù)調(diào)節(jié)空氣的溫濕度，保證壓縮后的空氣溫度低于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的溫度，然后經(jīng)過空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)后，空氣進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部。
[0028]由于實(shí)驗(yàn)室的空氣與標(biāo)準(zhǔn)大氣連通，所以此時(shí)低于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定溫度的大氣，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)大氣管路后，與精控系統(tǒng)連接。
[0029]精控系統(tǒng)包括室內(nèi)傳感器、溫度調(diào)控系統(tǒng)及濕度調(diào)控系統(tǒng)，溫度調(diào)控系統(tǒng)依次連接為用于調(diào)控指示溫度的溫度調(diào)節(jié)裝置、第一固態(tài)繼電器及電加熱裝置，濕度調(diào)控系統(tǒng)依次連接有用于調(diào)控指示濕度的濕度調(diào)節(jié)裝置、第二固態(tài)繼電器及加濕裝置，標(biāo)準(zhǔn)大氣經(jīng)過精控系統(tǒng)的室內(nèi)傳感器，感應(yīng)到標(biāo)準(zhǔn)大氣的溫度和濕度，并將感應(yīng)到的溫度信號傳送至溫度調(diào)控系統(tǒng)中的溫度調(diào)節(jié)裝置，溫度調(diào)節(jié)裝置發(fā)出溫度調(diào)節(jié)信號，經(jīng)過第一固態(tài)繼電器后，傳送至電加熱裝置，室內(nèi)傳感器將感應(yīng)到的濕度信號傳送給濕度調(diào)控系統(tǒng)中的濕度調(diào)節(jié)裝置，濕度調(diào)節(jié)裝置發(fā)出濕度調(diào)節(jié)信號，經(jīng)過第二固態(tài)繼電器后，傳送至加濕裝置，經(jīng)過電加熱裝置和加濕裝置加熱加濕后的標(biāo)準(zhǔn)大氣經(jīng)過空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)，傳送至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，從而精控的調(diào)節(jié)了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部空氣的溫度及濕度。
[0030]在加濕裝置上，我們還可以在入水口處安裝一個(gè)凈水過濾器，凈水過濾器可以將加濕裝置的用水進(jìn)行凈化過濾，保證加濕裝置用水的清潔度，防止因水質(zhì)問題引起的加濕裝置出現(xiàn)故障，同時(shí)提高加濕后空氣的清潔度。
[0031]在本控制系統(tǒng)實(shí)施例二中，本實(shí)用新型所述的高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)還包括一個(gè)PLC控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型內(nèi)的粗控系統(tǒng)和精控系統(tǒng)分別用PLC控制系統(tǒng)控制，所述PLC控制系統(tǒng)一端分別與所述粗控系統(tǒng)上的壓縮機(jī)及精控系統(tǒng)上的電加熱裝置、加濕裝置相連接，另一端通過轉(zhuǎn)換器與電腦連接。
[0032]在PLC控制系統(tǒng)上還連接有一個(gè)用于產(chǎn)生報(bào)警信號的故障報(bào)警裝置，當(dāng)本實(shí)用新型所述的精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，能夠發(fā)出報(bào)警信號，從而能夠及時(shí)的排查故障，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0033]在本控制系統(tǒng)實(shí)施例三中，本實(shí)用新型所述的高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)可以用無筆溫濕度自動記錄儀代替，該無筆溫濕度自動記錄儀可以對全部開機(jī)運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)測記錄，并將溫濕度數(shù)據(jù)記錄在存儲裝置上，該方案同樣可以達(dá)到高精度的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)，且具有操作簡單維護(hù)方便的特點(diǎn)。
[0034]本實(shí)用新型所述的精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)中，其加濕裝置可以采用如下方式:[0035](I)利用生產(chǎn)蒸汽作為加濕汽源，再配電動調(diào)節(jié)閥控制加濕量；
[0036](2)配備電蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽，采用電動調(diào)節(jié)閥控制加濕量；
[0037](3)可選用常壓電熱式加濕裝置作為加濕汽源。
[0038]本實(shí)用新型所述的精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)中，其電加熱裝置可以采用如下方式:
[0039]( I)管道式一體加熱套作為加熱熱源；
[0040](2)ff型電加熱管作為加熱熱源；
[0041](3)—字型電加熱棒作為加熱熱源。
[0042]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種聞精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，其特征在于:包括粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)，所述粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)分別與環(huán)境空氣和標(biāo)準(zhǔn)大氣接通，另一端與空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)相連接； 所述粗控系統(tǒng)依次連接有用于感應(yīng)室外空氣的溫濕度的風(fēng)道傳感器、用于將風(fēng)道傳感器的感應(yīng)信號轉(zhuǎn)化成電信號的控制板電路、用于接收控制板電路的電信號，并將接收到的電信號轉(zhuǎn)化成變頻信號的變頻器及用于接收變頻器變頻信號的壓縮機(jī)，通過變頻信號保證壓縮機(jī)的輸出功率能夠連續(xù)調(diào)節(jié)，并將壓縮機(jī)壓縮后的空氣傳送至空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)，從而達(dá)到降溫去濕的功能； 所述精控系統(tǒng)包括室內(nèi)傳感器、溫度調(diào)控系統(tǒng)及濕度調(diào)控系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)大氣通過室內(nèi)傳感器后，傳感器信號分為兩個(gè)支路，一個(gè)支路與所述溫度調(diào)控系統(tǒng)連接，另一個(gè)支路與所述濕度調(diào)控系統(tǒng)連接，所述溫度調(diào)控系統(tǒng)和所述濕度調(diào)控系統(tǒng)通過空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)分別為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)調(diào)節(jié)溫度和濕度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度調(diào)控系統(tǒng)依次連接為用于調(diào)控指示溫度的溫度調(diào)節(jié)裝置、第一固態(tài)繼電器及電加熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，其特征在于:所述濕度調(diào)控系統(tǒng)依次連接有用于調(diào)控指示濕度的濕度調(diào)節(jié)裝置、第二固態(tài)繼電器及加濕裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，其特征在于:所述加濕裝置上連接有一個(gè)用于對加濕裝置用水進(jìn)行凈化的凈水過濾器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于調(diào)節(jié)粗控系統(tǒng)及精控系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)一端分別與所述粗控系統(tǒng)上的壓縮機(jī)、精控系統(tǒng)上的電加熱裝置、加濕裝置相連接及空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)相連接，另一端通過轉(zhuǎn)換器與電腦連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC控制系統(tǒng)上連接有一個(gè)用于產(chǎn)生報(bào)警信號的故障報(bào)警裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC控制系統(tǒng)可以用無筆溫濕度自動記錄儀代替。
【文檔編號】F24F11/02GK203550124SQ201320430791
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】李明 申請人:李明