高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)，用以解決傳統(tǒng)實驗室恒溫恒濕控制系統(tǒng)控制精度低、無法補充新鮮空氣的問題，一種高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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)境空氣和標準大氣接通，另一端與空調(diào)室內(nèi)機風機相連接；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)上連接有一個用于產(chǎn)生報警信號的故障報警裝置；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】高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)，屬于恒溫恒濕控制領域。

【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的實驗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、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，溫度高了用壓縮機降溫，濕度高了用壓縮機降濕。該原理的最大缺點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，而壓縮機不適用于開開停停頻繁起動的情況。當溫濕度高于標準時，壓縮機開動，降到標準時停機。而在高溫或高濕的條件下，只要稍一補充新鮮空氣，這種溫濕度達標的狀態(tài)便會破壞，壓縮機又要開動。而壓縮機停了馬上再開動是不可能的。壓縮機開啟最短設定時間為3分鐘，因此，為解決這個問題，就必須限制新鮮空氣的補入量，以延長平衡達標的時間。事實證明，采用這一控制原理的實驗室，存在兩個重要問題:
[0003]I)、新鮮空氣無法補充，工作人員長時間在內(nèi)工作，會因空氣缺氧而不舒服，甚致頭暈惡心，嚴重危害工作人員身體健康；
[0004]2)、因嚴重的滯后問題導致控制精度低。同時加熱、加濕、降溫、降濕4種情況交替或同時進行，互相干擾，根本達不到高精度的實驗室標準要求。為了能把加濕系統(tǒng)組裝到主機中，不得不采用結構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，從而達到加濕的目的。由于從需要加濕到產(chǎn)生蒸汽有一個時間過程，從濕度已達標應停止加濕到加濕蒸汽散盡又有一個時間過程，所以存在嚴重控制滯后問題，濕度控制很難達到高精度。不僅控制精度低，該加濕方式還有一個不能解決的難題，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除垢外，還要定期報廢更新，增加了設備運行故障率屬于落后產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)實驗室恒溫恒濕控制系統(tǒng)控制精度低、無法補充新鮮空氣的問題。
[0006]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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)境空氣和標準大氣接通，另一端與空調(diào)室內(nèi)機風機相連接。
[0007]進一步的，所述粗控系統(tǒng)依次連接有用于感應室外空氣的溫濕度的風道傳感器、用于將風道傳感器的感應信號轉(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，通過變頻信號保證壓縮機的輸出功率能夠連續(xù)調(diào)節(jié)，并將壓縮機壓縮后的空氣傳送至空調(diào)室內(nèi)機風機，從而達到降溫去濕的功能。
[0008]進一步的，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)，標準大氣通過室內(nèi)傳感器后，傳感器信號分為兩個支路，一個支路與所述溫度調(diào)控系統(tǒng)連接，另一個支路與所述濕度調(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)機風機分別為實驗室內(nèi)調(diào)節(jié)溫度和濕度。
[0009]進一步的，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)過實驗室后，與標準大氣連通，形成一個循環(huán)。
[0010]進一步的，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]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0013]進一步的，所述加濕裝置上連接有一個用于對加濕裝置用水進行凈化的凈水過濾器。
[0014]進一步的，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、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)機風機相連接，另一端通過轉(zhuǎn)換器與電腦連接。
[0015]進一步的，所述PLC控制系統(tǒng)上連接有一個用于產(chǎn)生報警信號的故障報警裝置。
[0016]進一步的，所述PLC控制系統(tǒng)可以用無筆溫濕度自動記錄儀代替。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:把控制系統(tǒng)的加溫、加濕、降溫、降濕4項精確控制改進為僅加溫、加濕兩項精確控制，從而根本上解決了壓縮機降溫降濕量不能精確控制的問題；由于對僅有的兩項加溫加濕改進為根據(jù)需要量連續(xù)地補充，這樣便解決了老式控制原理存在的嚴重滯后問題，使控制精度顯著提高；正常運行，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，把新鮮空氣補充量的大小變成了僅僅是個設備能力大小的合理選擇問題，因此，該控制原理同時具有控制精度高和新鮮空氣補充充足的特點；可靠性強，采用可靠的元器件，確保系統(tǒng)可長時間正常工作；本系統(tǒng)具有節(jié)能降耗的特點，年平均運行能耗僅為裝機總容量的40%以下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施方式一的工作原理圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實施方式二的工作原理圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實施方式三的工作原理圖；
[0021]圖4為本發(fā)明粗控系統(tǒng)的結構示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明精控系統(tǒng)的結構示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明溫度調(diào)控系統(tǒng)結構示意圖；
[0024]圖7為本發(fā)明濕度調(diào)控系統(tǒng)結構示意圖。

【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0026]如圖1至圖7所示，在本發(fā)明提出了一種高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)的第一實施例中，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)境空氣和標準大氣接通，另一端與空調(diào)室內(nèi)機風機相連接，其中粗控系統(tǒng)用于控制實驗室內(nèi)溫度，保證實驗室內(nèi)溫度低于設定的標準溫度。
[0027]在粗控系統(tǒng)上依次連接有風道傳感器、控制板電路、變頻器及壓縮機，風道傳感器感應到環(huán)境空氣中溫度及濕度，并將感應到的溫度及濕度傳送給控制板電路，控制板電路將風道傳感器的感應信號，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準設定的溫度，然后經(jīng)過空調(diào)室內(nèi)機風機后，空氣進入實驗室內(nèi)部。
[0028]由于實驗室的空氣與標準大氣連通，所以此時低于標準設定溫度的大氣，經(jīng)過標準大氣管路后，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，標準大氣經(jīng)過精控系統(tǒng)的室內(nèi)傳感器，感應到標準大氣的溫度和濕度，并將感應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準大氣經(jīng)過空調(diào)室內(nèi)機風機，傳送至實驗室內(nèi)，從而精控的調(diào)節(jié)了實驗室內(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凈水過濾器，凈水過濾器可以將加濕裝置的用水進行凈化過濾，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，同時提高加濕后空氣的清潔度。
[0031 ] 在本控制系統(tǒng)實施例_■中，本發(fā)明所述的聞精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)還包括一個PLC控制系統(tǒng)，本發(fā)明內(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)上還連接有一個用于產(chǎn)生報警信號的故障報警裝置，當本發(fā)明所述的精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)故障時，能夠發(fā)出報警信號，從而能夠及時的排查故障，保證系統(tǒng)的正常運行。
[0033]在本控制系統(tǒng)實施例三中，本發(fā)明所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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運行過程進行監(jiān)測記錄，并將溫濕度數(shù)據(jù)記錄在存儲裝置上，該方案同樣可以達到高精度的溫濕度標準，且具有操作簡單維護方便的特點。
[0034]本發(fā)明所述的精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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]本發(fā)明所述的精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種聞精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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)境空氣和標準大氣接通，另一端與空調(diào)室內(nèi)機風機相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)，其特征在于:所述粗控系統(tǒng)依次連接有用于感應室外空氣的溫濕度的風道傳感器、用于將風道傳感器的感應信號轉(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，通過變頻信號保證壓縮機的輸出功率能夠連續(xù)調(diào)節(jié)，并將壓縮機壓縮后的空氣傳送至空調(diào)室內(nèi)機風機，從而達到降溫去濕的功能。
3.根據(jù)權利要求1所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)，其特征在于: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)，標準大氣通過室內(nèi)傳感器后，傳感器信號分為兩個支路，一個支路與所述溫度調(diào)控系統(tǒng)連接，另一個支路與所述濕度調(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)機風機分別為實驗室內(nèi)調(diào)節(jié)溫度和濕度。
4.根據(jù)權利要求3所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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。
5.根據(jù)權利要求3所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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。
6.根據(jù)權利要求5所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)，其特征在于:所述加濕裝置上連接有一個用于對加濕裝置用水進行凈化的凈水過濾器。
7.根據(jù)權利要求3-6中任意一項所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)，其特征在于: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)過實驗室后，與標準大氣連通，形成一個循環(huán)。
8.根據(jù)權利要求1所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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、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)機風機相連接，另一端通過轉(zhuǎn)換器與電腦連接。
9.根據(jù)權利要求8所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC控制系統(tǒng)上連接有一個用于產(chǎn)生報警信號的故障報警裝置。
10.根據(jù)權利要求8所述的高精度標準恒溫恒濕實驗室控制系統(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】F24F11/02GK104296329SQ201310304428
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權日:2013年7月18日
【發(fā)明者】李明 申請人:李明