專利名稱：冷鏡式露點傳感器微量加濕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加濕裝置，尤指一種應(yīng)用于冷鏡式露點傳感器中的可控制的微量加濕裝置。
背景技術(shù)：
冷鏡式露點傳感器是用于精密檢測氣體中微水含量的器具，它是精密露點儀的重要組成部分。冷鏡式露點傳感器在檢測氣體微含水量過程中，由于冷鏡表面形成水結(jié)晶核十分困難(通常要在-45℃以下)，遠遠低于實際結(jié)露溫度10℃以上，因此需要-10~-20℃的過沖溫度，并且需要耗時數(shù)小時，才能完成結(jié)露的初始過程。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，本實用新型的目的是提供一種可使冷鏡式露點傳感器迅速結(jié)露的應(yīng)用于冷鏡式露點傳感器中的微量加濕裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種冷鏡式露點傳感器微量加濕裝置，它由控制電磁閥動作的開關(guān)電路、電磁閥、三通結(jié)構(gòu)件構(gòu)成；所述開關(guān)電路串聯(lián)在電磁閥線圈供電電路中，控制電磁閥的導(dǎo)通或關(guān)斷；電磁閥的進氣口通過管路與環(huán)境空氣相通，電磁閥的一個出氣口通過三通結(jié)構(gòu)件與露點傳感器的進氣口相連，電磁閥的另一個出氣口通過另一三通結(jié)構(gòu)件與露點傳感器的出氣口相連，同時，兩個三通結(jié)構(gòu)件之間通過管路相連。
所述開關(guān)電路由一開關(guān)構(gòu)成，使用者可以通過手動的方式，操作開關(guān)控制電磁閥的導(dǎo)通，為露點傳感器加濕。
所述開關(guān)電路還可以由一控制電磁閥動作的控制電路和繼電器構(gòu)成；所述控制電路的信號輸入端與露點傳感器的光電接收管的信號輸出端相連，控制電路的控制信號輸出端串聯(lián)在繼電器線圈供點電路中；繼電器的一對常開觸點串聯(lián)在所述電磁閥的線圈供電電路中，控制電磁閥的動作。
本實用新型的控制電路根據(jù)露點傳感器檢測的PID值輸出控制信號，執(zhí)行其內(nèi)置的控制程序，通過驅(qū)動電路控制繼電器、電磁閥動作，適時、適量地向露點傳感器檢測室微量加濕，使露點傳感器內(nèi)的冷鏡面瞬間出現(xiàn)水蒸汽微量過飽和，從而提高水結(jié)晶速度，達到減少降溫過沖溫度，在同等制冷條件下，向低溫方向擴展檢測范圍，縮短檢測時間。


圖1為本實用新型冷鏡式露點傳感器微量加濕裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2、圖3為本實用新型微量加濕工作原理圖圖4為本實用新型加濕控制電路具體電路圖圖5為本實用新型微處理器執(zhí)行的控制程序框圖具體實施方式
為了使冷鏡式露點傳感器迅速結(jié)露，本實用新型利用環(huán)境空氣中含水量通常在5000PPmv以上，而被測氣體含水量在數(shù)十到幾個PPmv以下的這個巨大差距，在冷鏡式露點傳感器工作的初始階段(即此時冷鏡表面結(jié)露十分困難的階段)，短時間內(nèi)加入比被測氣體含水量多數(shù)十個PPmv的環(huán)境空氣(相對被測氣體是濕氣)，使冷鏡表面迅速結(jié)露。
如圖1所示，本實用新型微量加濕裝置主要由控制電路1、繼電器2、電磁閥3和三通結(jié)構(gòu)件4、5構(gòu)成?？刂齐娐?的信號輸入端與露點傳感器的光電接收管的信號輸出端相連，控制電路1的控制信號輸出端串聯(lián)在繼電器2線圈供點電路中，控制繼電器2的吸合或斷開，繼電器2的一對常開觸點串聯(lián)在電磁閥3的線圈供電電路中，控制電磁閥4的動作；電磁閥4的進氣口P通過管路與環(huán)境空氣相通，電磁閥4的一個出氣口A通過三通結(jié)構(gòu)件4與露點傳感器的進氣口6相連，電磁閥4的另一個出氣口R通過另一三通結(jié)構(gòu)件5與露點傳感器的出氣口7相連，同時，三通結(jié)構(gòu)件4、5之間通過管路相連。
如圖2所示，初始狀態(tài)時，加濕裝置中的繼電器2不動作，電磁閥3的出氣口A、R相通，在露點儀檢測過程中，露點傳感器首先開始制冷，隨著傳感器中冷鏡鏡面結(jié)露層的生成，PID值(PID控制方法，P代表比例運算，I代表積分運算，D代表微分運算)由4800開始下降，最終穩(wěn)定在3000左右，說明結(jié)露過程正常。如果PID值保持在4600的高位不動，超過10min后，控制電路1輸出控制信號，使繼電器2線圈得電、動作，進而使電磁閥3動作，如圖3所示，電磁閥的進氣口P與出氣口A接通，濕潤的環(huán)境空氣被吸入進氣管內(nèi)，PID值由4800開始下降，當(dāng)PID值下降到4000左右，控制電路1輸出控制信號關(guān)斷繼電器2，電磁閥4的進氣口P與出氣口A斷開，出氣口A-R接通(如圖2所示)，恢復(fù)到初始狀態(tài)，PID值繼續(xù)下降到3000左右，結(jié)露趨勢趨于正常，完成加濕過程。
如圖2、圖3所示，控制電路1主要由微處理器CPU和驅(qū)動電路組成，微處理器CPU的數(shù)據(jù)輸入端與露點傳感器的光電接收管信號輸出端相連，微處理器CPU的數(shù)據(jù)輸出端與驅(qū)動電路的信號輸入斷相連，驅(qū)動電路的控制信號輸出端與繼電器2相連，控制繼電器2的動作。
圖4為控制電路1具體電路圖。如圖所示，CPU的I/O口P6.3管腳與露點傳感器的光電接收管T1信號輸出端相連，CPU的I/O口P5.7管腳與運算放大器U1(型號74HC07)的輸入端相連，U1的輸出端通過光耦U2控制三極管T2的導(dǎo)通/或關(guān)斷，從而控制繼電器2的動作。
在本實用新型的具體實施例中，微處理器CPU根據(jù)露點傳感器檢測的PID值輸出控制信號，通過驅(qū)動電路控制繼電器2、電磁閥3的動作，為露點傳感器加濕。圖5為本實用新型微處理器執(zhí)行的控制程序流程圖。以下是微處理器執(zhí)行的控制程序#include<msp430x14x.h>
#define JDIAN1 P5DIR|＝BIT7；//P2DIR|＝BIT0；#define JDIAN1 OFF P5OUT|＝BIT7；//P2OUT|＝BIT0；#define JDIAN1ON P5OUT&＝～BIT7；//P2OUT&＝～BIT0；//電磁閥繼電器定義.
void AD420_DA(void)；void YAN_SHIC(void)；unsigned int ADvalue＝0；float adjgu；//unsigned int adjgu；unsigned int d；unsigned int c；unsigned int m；unsigned int j；void main(void){WDTCTL＝WDTPW+WDTHOLD；//關(guān)看門狗.
BCSCTL1|＝XT2OFF；JDIAN1；WDTCTL＝WDTPW+WDTHOLD；//關(guān)看門狗.
P6SEL|＝0X01；//設(shè)置P6.0為A/D的A0口.
ADC12CTL0＝ADC12ON+SHT0_8+MSC；//*打開ADC，多次采樣.
ADC12CTL1＝SHP+CONSEQ_2；//ADC12IE＝0X01；ADC12CTL0|＝ENC；//打開A/D轉(zhuǎn)換.
ADC12CTL0|＝ADC12SC；
d＝c-3000；AD420_DA()；//AD420 D/A輸出制冷.
_EINT()；_NOP()；_NOP()；_NOP()；_NOP()；if(c＞＝4800){ADC12CTL0|＝ENC；//打開A/D轉(zhuǎn)換.
d＝4800-3000；AD420_DA()；//AD420 D/A輸出制冷YAN_SHIC()；YAN_SHIC()；//延時10分鐘.
if(c＞＝4800){JDIAN1ON；打開電磁閥加濕d＝4800-3000；AD420_DA()；//AD420 D/A輸出制冷}if(c＜＝4000){JDIAN1OFF；關(guān)閉電磁閥停止加濕d＝c-3000；AD420_DA()；//AD420 D/A輸出制冷}}d＝c-3000；AD420_DA()；//AD420 D/A輸出制冷if(c＜＝3000){while(1)；}}//＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
#pragma vector＝ADC_VECTOR//ADC中斷子程序。
#pragma memory＝dataseg(seg_ADvalue)//定義編譯命令內(nèi)存數(shù)據(jù)放入ADvalue變量內(nèi)。
_interrupt void ADC12ISR(void){int i；int c＝0；unsigned int ADvalude；for(i＝0；i＜8；i++){ADvalue＝ADC12MEM0；c＝c+ADvalue；}ADC12IE＝0X00；ADC12CTL0&＝～ENC；//關(guān)A/D中斷c＝c/8；}//＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝void AD420_DA(void)//AD420 D/A輸出制冷省略..
{_NOP()；}void YAN_SHIC(void)5分鐘延時{m＝0；for(m＝0；m＜20000；m++)；}在本實用新型的具體實施例中，微處理器CPU根據(jù)露點傳感器檢測的PID值輸出控制信號，執(zhí)行其內(nèi)置的控制程序，通過驅(qū)動電路控制繼電器2、電磁閥3的動作，為露點傳感器加濕。當(dāng)然，也可以通過手動操作控制電磁閥動作的開關(guān)，憑借經(jīng)驗控制電磁閥的動作，為露點傳感器加濕。
縱上所述，本實用新型的工作原理是在氣體微水檢測中，通過適時，適量地向露點傳感器檢測室微量加濕，使露點傳感器內(nèi)的冷鏡面瞬間出現(xiàn)水蒸汽微量過飽和，從而提高水結(jié)晶速度，達到減少降溫過沖溫度，在同等制冷條件下，向低溫方向擴展檢測范圍，縮短檢測時間。
本實用新型的優(yōu)點是1、有效地提升了露點儀的檢測速度，減少了露點溫度平衡的等待時間。
2、由于改善了低濕氣體在冷鏡面上的結(jié)露條件，減少了制冷溫度的過沖，使露點儀的有效檢測范圍向負溫方向展寬了5℃。
3、本實用新型的控制部分采用數(shù)控技術(shù)，裝置結(jié)構(gòu)簡單，智能化程度高，可以根據(jù)不同的露點溫度、不同的環(huán)境濕度向露點傳感器內(nèi)補給適量的水分。
4、本實用新型無須加水，利用相對濕潤的自然環(huán)境空氣為露點傳感器加濕。
以上所述是本發(fā)明的具體實施例及所運用的技術(shù)原理，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換，均屬于本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.冷鏡式露點傳感器微量加濕裝置，其特征在于它由控制電磁閥動作的開關(guān)電路、電磁閥、三通結(jié)構(gòu)件構(gòu)成；所述開關(guān)電路串聯(lián)在電磁閥線圈供電電路中；電磁閥的進氣口通過管路與環(huán)境空氣相通，電磁閥的一個出氣口通過三通結(jié)構(gòu)件與露點傳感器的進氣口相連，電磁閥的另一個出氣口通過另一三通結(jié)構(gòu)件與露點傳感器的出氣口相連，同時，兩個三通結(jié)構(gòu)件之間通過管路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷鏡式露點傳感器微量加濕裝置，其特征在于所述開關(guān)電路由一開關(guān)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷鏡式露點傳感器微量加濕裝置，其特征在于所述開關(guān)電路由一控制電磁閥動作的控制電路和繼電器構(gòu)成；所述控制電路的信號輸入端與露點傳感器的光電接收管的信號輸出端相連，控制電路的控制信號輸出端串聯(lián)在繼電器線圈供點電路中；繼電器的一對常開觸點串聯(lián)在所述電磁閥的線圈供電電路中，控制電磁閥的動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷鏡式露點傳感器微量加濕裝置，其特征在于所述控制電路由微處理器和驅(qū)動電路組成，微處理器的數(shù)據(jù)輸入端與露點傳感器的光電接收管的信號輸出端相連，微處理器的數(shù)據(jù)輸出端與驅(qū)動電路的信號輸入斷相連，驅(qū)動電路的控制信號輸出端與繼電器相連，控制繼電器的動作。
專利摘要本實用新型公開了一種冷鏡式露點傳感器微量加濕裝置，它由控制電磁閥動作的開關(guān)電路、電磁閥、三通結(jié)構(gòu)件構(gòu)成；所述開關(guān)電路串聯(lián)在電磁閥線圈供電電路中，控制電磁閥的導(dǎo)通或關(guān)斷；電磁閥的進氣口通過管路與環(huán)境空氣相通，電磁閥的一個出氣口通過三通結(jié)構(gòu)件與露點傳感器的進氣口相連，電磁閥的另一個出氣口通過另一三通結(jié)構(gòu)件與露點傳感器的出氣口相連，同時，兩個三通結(jié)構(gòu)件之間通過管路相連。本實用新型通過控制電磁閥的動作，適時、適量地向露點傳感器檢測室微量加濕，使露點傳感器內(nèi)的冷鏡面瞬間出現(xiàn)水蒸氣微量過飽和，從而提高水結(jié)晶速度，達到減少降溫過沖溫度，在同等制冷條件下，向低溫方向擴展檢測范圍，縮短檢測時間。
文檔編號G01N25/66GK2906608SQ200620113939

公開日2007年5月30日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者邵江 申請人:北京京虹天科技有限公司