一種可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】一種可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，它包括位于殼體內(nèi)的空氣流場處理裝置、液體恒溫處理裝置和風(fēng)道，空氣流場處理裝置通過固定板由固定螺栓連接在殼體頂部內(nèi)壁上，空氣流場處理裝置設(shè)有導(dǎo)流網(wǎng)格片的一端正對風(fēng)道的調(diào)節(jié)風(fēng)道出口，豎向設(shè)置的液體恒溫處理裝置與風(fēng)道之間由金屬板分隔開；風(fēng)道的風(fēng)道入風(fēng)口處從外向內(nèi)依次設(shè)置有除濕器和加濕器。本發(fā)明得到溫度的穩(wěn)定性和均勻性與液體恒溫槽的穩(wěn)定性和均勻性基本相同；在20℃～90℃的溫度范圍內(nèi)，空氣溫度的穩(wěn)定性和均勻性，達到了±0.01℃和0.02℃的水平；在50％RH～95％RH的濕度范圍內(nèi)，濕度的穩(wěn)定性和均勻性，達到了±0.2％RH和0.3％RH的水平；風(fēng)速的穩(wěn)定性和均勻性，達到±0.1m/s和0.1m/s的水平。
【專利說明】-種可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種濕度發(fā)生器，尤其涉及一種可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002] 干濕表進行濕度測量時，測量得到的只是干球溫度和濕球溫度，按照干濕球理論 計算濕度時，涉及到一個關(guān)鍵參數(shù)--干濕球系數(shù)A值。
[0003] 干濕球理論研究和實踐都已表明，干濕球系數(shù)A值，除了與風(fēng)速有關(guān)之外，還與濕 球溫度計的尺寸和形狀有關(guān)。干濕球系數(shù)A值隨每一支具體的干濕表不同而不同，世界氣 象組織儀表和觀測方法委員會提倡由高一級濕度標(biāo)準(zhǔn)確定干濕表的干濕球系數(shù)A值，這樣 才能使干濕表獲得最佳的測量準(zhǔn)確度。
[0004] 干濕球理論研究和實踐也同時表明，干濕球系數(shù)A值與濕球溫度也有關(guān)。史密森 氣象用表（干濕表）的實驗表明，干濕球系數(shù)A值會隨濕球溫度的變化而變化，當(dāng)濕球溫度 在0°C?35°C的范圍內(nèi)變化時，A值的變化約為4%。由此可見，還需要校準(zhǔn)不同濕球溫度 下的干濕球系數(shù)A值，才能進一步提高干濕表的測量準(zhǔn)確度。
[0005] 干濕表在環(huán)境試驗的濕度測量時，氣體溫度在20°C?90°C之間，濕度在50% RH? 95% RH之間，風(fēng)速在0. 5m/s?4. 6m/s之間。當(dāng)氣體溫度90°C、濕度95% RH時，干濕表的 濕球溫度約為89°C。這就要求干濕表校準(zhǔn)干濕球系數(shù)A值時，需要覆蓋20°C?90°C的氣體 溫度，覆蓋50 % RH?95 % RH的濕度，覆蓋0. 5m/s?4. 6m/s的風(fēng)速。
[0006] 因此，干濕球系數(shù)檢定或校準(zhǔn)，需要在不同風(fēng)速下和不同的濕球溫度下進行。艮P， 低溫低濕時的濕球溫度小，高溫高濕時濕球溫度大。
[0007] 在校準(zhǔn)干濕球系數(shù)A值時，這就需要有一種濕度發(fā)生器，能夠產(chǎn)生20°C?90°C的 氣體溫度，產(chǎn)生50% RH?95% RH的濕度，且具有0. 5m/s?4. 6m/s的可調(diào)風(fēng)速。
[0008] 溫度、濕度和風(fēng)速的穩(wěn)定性和均勻性是校準(zhǔn)干濕球系數(shù)不確定度的主要來源。為 了使校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度盡可能小，這就需要濕度發(fā)生器的溫度、濕度、風(fēng)速的穩(wěn)定性和均 勻性應(yīng)能達到較高的水平。
[0009] 目前國內(nèi)外的濕度發(fā)生器，溫度一般只能達到70°C，最關(guān)鍵的是沒有可調(diào)的風(fēng)速； 這顯然滿足不了校準(zhǔn)干濕球系數(shù)時，需要產(chǎn)生20°C?90°C的氣體溫度，產(chǎn)生50% RH? 95% RH的濕度，且具有0. 5m/s?4. 6m/s可調(diào)風(fēng)速的要求。
[0010]目前的濕度發(fā)生器，無論是雙壓法濕度發(fā)生器，還是雙溫法或分流法的濕度發(fā)生 器，主要是把一股連續(xù)的壓縮空氣，經(jīng)過壓力變化飽和、溫度變化飽和、干氣與濕氣混合等 處理后，形成一股穩(wěn)定的恒濕氣流，其工作原理如圖3和圖4所示。
[0011] 上述濕度發(fā)生器的工作過程是：恒濕氣流引入到體積很小的測試腔的一端，并在 測試腔的另一端排空，測試腔內(nèi)便形成一種流動的恒濕氣流?；蛘邼穸劝l(fā)生器產(chǎn)生的恒濕 氣流，不引入測試腔，而是直接使用。小測試腔適合校準(zhǔn)體積較小的濕敏元件傳感器，對于 不能直接放進測試腔的儀器，則直接把恒濕氣流輸入到儀器的測量通道。顯然，目前傳統(tǒng)的 濕度發(fā)生器，能夠產(chǎn)生的恒濕氣流的氣量是非常有限的，并不適合通過增加或減小恒濕氣 流的氣量的方法使測試腔內(nèi)形成不同風(fēng)速的恒濕氣流。
[0012] 另外，氣流在飽和、混合的同時經(jīng)恒溫槽恒溫，這種結(jié)構(gòu)形式也不適合產(chǎn)生溫度太 高的氣流。
[0013] 假設(shè)把目前濕度發(fā)生器的測試腔擴大到合適的尺寸，在測試腔內(nèi)安裝可調(diào)的攪拌 風(fēng)機，仍然會存在以下問題：
[0014] (1)風(fēng)機直接對測試腔內(nèi)空氣攪拌，由于空氣在測試腔內(nèi)不是一個理想的循環(huán)過 程，所以不可能獲得最佳的均勻和穩(wěn)定的風(fēng)速；
[0015] (2)按照目前濕度發(fā)生器的工作原理，恒濕氣流是在進入測試腔之前被控制調(diào)節(jié) 的，即不是直接控制調(diào)節(jié)測試腔內(nèi)的空氣溫度和濕度。當(dāng)干濕表工作時，濕球上水套（濕球 紗布）不斷蒸發(fā)水氣，相當(dāng)于對空氣不斷加濕，測試腔內(nèi)的濕度逐漸變大?？梢姕y試腔由于 干濕表工作時水氣的蒸發(fā)，不能獲得穩(wěn)定的濕度。
[0016] 因此，按照目前的工作原理和結(jié)構(gòu)方式的濕度發(fā)生器是一種無法實現(xiàn)可變風(fēng)速的 高溫的濕度發(fā)生器。
[0017] 目前，均勻性和穩(wěn)定性最好的恒溫恒濕箱（本質(zhì)上也可以看作是一種濕度發(fā)生 器），無一例外采用如圖5所示的結(jié)構(gòu)，它包括箱體1、保溫層2、風(fēng)向調(diào)節(jié)板3、風(fēng)機的驅(qū)動 電機4、風(fēng)機5、風(fēng)道隔板6、加熱器7、調(diào)節(jié)風(fēng)道8、制冷器10 (冷凝器）和加濕器11。它在工 作空間的后部設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)道8,調(diào)節(jié)風(fēng)道8內(nèi)安裝有加濕器11、制冷器10 (冷凝器）和加熱 器7?？諝庠谡{(diào)節(jié)風(fēng)道8內(nèi)經(jīng)加濕器11加濕、制冷器10冷卻、加熱元件加熱，調(diào)節(jié)風(fēng)道8上 部安裝風(fēng)機5強制空氣循環(huán)至工作空間，空氣再經(jīng)工作空間底部回流到風(fēng)道內(nèi)形成循環(huán)。
[0018] 與目前的濕度發(fā)生器相反，恒溫恒濕箱直接控制調(diào)節(jié)工作空間（測試腔）內(nèi)的空 氣溫度和濕度，工作空間內(nèi)的空氣由風(fēng)機驅(qū)動形成循環(huán)。這種工作原理可解決濕球上水套 蒸發(fā)引起空氣濕度變化問題，同時亦可解決較高的空氣溫度問題。然而，目前的恒溫恒濕箱 工作方式，要實現(xiàn)可變風(fēng)速，還存在以下兩個問題難以實現(xiàn)。
[0019] (1)工作空間的結(jié)構(gòu)決定了采用風(fēng)機驅(qū)動空氣循環(huán)難以獲得均勻和穩(wěn)定的風(fēng)速。 對目前恒溫恒濕箱的測試也表明，出風(fēng)口的風(fēng)速與工作空間的風(fēng)速相差很大，工作空間各 個位置的風(fēng)速差異也很大，這是由工作空間的結(jié)構(gòu)和空氣驅(qū)動方式所決定的；
[0020] (2)假設(shè)通過調(diào)節(jié)驅(qū)動風(fēng)機來獲得不同風(fēng)速，則會影響工作空間空氣溫濕度的控 制。一般來說，風(fēng)速越大，會加速熱交換的進行，此時越容易獲得均勻和穩(wěn)定的空氣溫度和 濕度。相反，風(fēng)速越小，熱交換就越慢，空氣的溫度和濕度的均勻性和穩(wěn)定性就越差。
[0021] 因此，恒溫恒濕箱的工作原理和結(jié)構(gòu)方式可解決較高氣體溫度問題，也可解決濕 球上水套水氣蒸發(fā)的影響問題，但同樣不能獲得一種可變的均勻和穩(wěn)定的風(fēng)速。
[0022] 最重要的是，目前的恒溫恒濕箱溫度和濕度的穩(wěn)定性和均勻性也不高，通過實驗 表明，其溫度的穩(wěn)定性和均勻性，在20°C?90°C溫度范圍內(nèi)，分別只能達到±0. 2°C和2°C 的水平；其濕度的穩(wěn)定性和均勻性，在50% RH?95% RH濕度范圍內(nèi)，分別只能達到± 1 % RH和6% RH的水平。
[0023] 目前，最好的液體恒溫槽的溫度穩(wěn)定性和均勻性，分別達到了 ± 0. 0008 °C和 0. 002°C。常用的、非常普通簡單的液體恒溫槽，在20°C?90°C溫度范圍內(nèi)，溫度的穩(wěn)定性 和均勻性，可以輕松達到±0. 01 °C和0. 02°C的水平。
[0024] 以空氣為介質(zhì)的恒溫恒濕箱，溫度的穩(wěn)定性和均勻性，與以液體為介質(zhì)的恒溫槽 相比，相差幾個數(shù)量級以上。究其原因，主要是由空氣的性質(zhì)和加熱方式造成的。
[0025] 導(dǎo)熱性差和熱容量小是空氣的固有特性，與之相反，導(dǎo)熱性好和熱容量大是液體 的固有特性。
[0026] 目前恒溫恒濕箱（如圖5所示）的設(shè)計方法主要缺點可歸納為：
[0027] (1)加熱元件的加熱面積較小，空氣與加熱面的熱交換不充分；在風(fēng)道內(nèi)流動的 空氣，有相當(dāng)部分沒有與加熱元件的加熱面直接接觸，這就造成了有部分空氣被直接加熱， 有部分空氣沒有被直接加熱；與之類似，制冷器的制冷面積較小，也會造成相同的問題；
[0028] (2)對加熱元件的控制，是一種間斷式的通電控制；S卩加熱元件不是一個溫度穩(wěn) 定的熱源，這就造成了空氣時而被加熱，時而沒有被加熱；
[0029] (3)強制空氣循環(huán)所使用的風(fēng)機，風(fēng)葉沒有覆蓋整個風(fēng)道，這就造成了空氣在風(fēng)道 內(nèi)流動不均勻，在工作空間內(nèi)流動也不均勻；
[0030] (4)溫度的不穩(wěn)定和不均勻，造成濕度的不穩(wěn)定和不均勻；
[0031] (5)工作空間為方形結(jié)構(gòu)，不利于空氣的均勻流動。
[0032] 由于空氣導(dǎo)熱性差和熱容量小的固有特性，這就導(dǎo)致了恒溫恒濕箱溫度的穩(wěn)定性 和均勻性不能達到較高的水平。同時，受到溫度不穩(wěn)定和不均勻的影響，濕度的穩(wěn)定性和均 勻性，也不能達到較高的水平。
[0033] 恒溫恒濕箱的濕度用相對濕度表示，相對濕度的定義，是與濕空氣的溫度條件相 對應(yīng)的；空氣中所含水氣相同的條件下，空氣溫度不同，則空氣的相對濕度不同。研究表明， 水氣在空氣中的分布是均勻的，相對濕度不穩(wěn)定性和不均勻性，主要是由于溫度的不穩(wěn)定 和不均勻引起。提高空氣濕度的穩(wěn)定性和均勻性，實質(zhì)上主要是提高空氣溫度的穩(wěn)定性和 均勻性。
[0034] 而與空氣的性質(zhì)相反，導(dǎo)熱性好和熱容量大是液體的固有特性。使用加熱元件、制 冷器直接對液體加熱和冷卻，通過攪拌使液體在測試腔內(nèi)流動，這樣得到的液體恒溫槽溫 度的穩(wěn)定性和均勻性，可高出恒溫恒濕箱幾個數(shù)量級。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0035] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠產(chǎn)生20°C?90°C的氣體溫度，產(chǎn)生50% RH?95% RH的濕度，且具有0. 5m/s?4. 6m/s可調(diào)風(fēng)速的濕度發(fā)生器，它能夠很好地滿足干濕球系數(shù) 檢定或校準(zhǔn)的需求。
[0036] 干濕球系數(shù)需要在兩種條件下檢定或校準(zhǔn)，即不同的風(fēng)速下和不同的濕球溫度下 檢定或校準(zhǔn)；因此可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器除了具有溫濕度調(diào)節(jié)功能之外，還需要具 備風(fēng)速調(diào)節(jié)功能。同時，考慮到對檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的影響，即：
[0037] (1)風(fēng)速是影響干濕球系數(shù)的主要因素，可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器測試腔內(nèi) 的風(fēng)速應(yīng)盡可能均勻和穩(wěn)定；
[0038] (2)氣體溫度的均勻性和穩(wěn)定性，直接影響氣體濕度的均勻性和穩(wěn)定性，應(yīng)力求提 高氣體溫度的均勻性和穩(wěn)定性。
[0039] 為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，以及針對目前濕度發(fā)生器和恒溫恒濕箱的諸多不足，本發(fā)明 采取的技術(shù)方案是：
[0040] 首先設(shè)計一個溫度和濕度足夠穩(wěn)定和均勻的恒溫恒濕裝置，然后在恒溫恒濕裝置 的工作空間內(nèi)，再設(shè)計安裝一個空氣流場處理裝置，由空氣流場處理裝置產(chǎn)生一個風(fēng)速可 調(diào)的流場。被檢定或校準(zhǔn)的干濕表，放置在空氣流場處理裝置的穩(wěn)定段內(nèi)（恒流段）。恒溫 恒濕裝置產(chǎn)生一個可調(diào)節(jié)的、溫濕度穩(wěn)定和均勻的環(huán)境，空氣流場處理裝置產(chǎn)生一個可調(diào) 節(jié)的、穩(wěn)定和均勻的風(fēng)速。這樣，通過恒溫恒濕裝置與空氣流場處理裝置的集成，便獲得了 一種可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器。
[0041] 本發(fā)明記載的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器具體結(jié)構(gòu)是：它包括殼體以及連接在 殼體內(nèi)壁上的保溫棉層，其特征在于，它還包括位于殼體內(nèi)的空氣流場處理裝置、液體恒溫 處理裝置和風(fēng)道，所述空氣流場處理裝置通過T字形的固定板由固定螺栓連接在殼體頂部 內(nèi)壁上，空氣流場處理裝置設(shè)有導(dǎo)流網(wǎng)格片的一端正對風(fēng)道的調(diào)節(jié)風(fēng)道出口，堅向設(shè)置的 液體恒溫處理裝置與風(fēng)道之間由金屬板分隔開；所述風(fēng)道的風(fēng)道入風(fēng)口處從外向內(nèi)依次設(shè) 置有除濕器和加濕器。
[0042] 所述空氣流場處理裝置為管狀結(jié)構(gòu)，它包括擴張段、收縮段以及連接在擴張段和 收縮段之間的恒流段，所述導(dǎo)流網(wǎng)格片連接在收縮段端部，所述空氣流場處理裝置的擴張 段端部內(nèi)設(shè)有風(fēng)機，風(fēng)機通過驅(qū)動軸與位于殼體外的第一驅(qū)動電機傳動連接。
[0043] 所述風(fēng)道的調(diào)節(jié)風(fēng)道出口處設(shè)有若干個呈扇形排布的風(fēng)向調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)風(fēng)道出口 內(nèi)還設(shè)有橫流風(fēng)機，所述橫流風(fēng)機與第三驅(qū)動電機傳動連接。所述與調(diào)節(jié)風(fēng)道出口和風(fēng)道 入風(fēng)口正對的殼體內(nèi)壁均為圓弧狀結(jié)構(gòu)。
[0044] 所述液體恒溫處理裝置包括液體恒溫槽以及位于液體恒溫槽內(nèi)的液體恒溫槽攪 拌器，所述液體恒溫槽攪拌器與位于殼體外的第二驅(qū)動電機傳動連接，。
[0045] 優(yōu)選的是：所述液體恒溫槽內(nèi)側(cè)壁上部設(shè)有溢流孔，它使液體溫度升高時膨脹溢 出，并收集處理。所述液體恒溫槽與殼體共有一個內(nèi)側(cè)壁，此內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有密封膠。所述 金屬板頂端與殼體內(nèi)壁連接處也設(shè)有密封膠，密封膠使得液體恒溫槽空間相對密閉，避免 了液體恒溫槽內(nèi)的液體在高溫時產(chǎn)生的煙霧泄漏到室內(nèi)，煙霧也可通過溢流孔溢出收集處 理。
[0046] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明創(chuàng)造的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，由于采用了 液體恒溫槽中的液體對空氣進行加熱和恒溫的方法，所得到的溫度的穩(wěn)定性和均勻性，與 液體恒溫槽的穩(wěn)定性和均勻性基本相同；在20°C?90°C的溫度范圍內(nèi)，空氣溫度的穩(wěn)定 性和均勻性，達到了 ±0. 〇l°C和0. 02°C的水平；在50% RH?95% RH的濕度范圍內(nèi)，濕度 的穩(wěn)定性和均勻性，達到了 ±0. 2% RH和0. 3% RH的水平；風(fēng)速的穩(wěn)定性和均勻性，達到 ± 0· lm/s 和 0· lm/s 的水平。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048] 圖2為本發(fā)明橫流風(fēng)機與第三驅(qū)動電機的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049] 圖3為分流式濕度發(fā)生器的工作原理方框示意圖。
[0050] 圖4為雙壓法濕度發(fā)生器的工作原理方框示意圖。
[0051] 圖5為傳統(tǒng)恒溫恒濕箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052] 在圖中，1、箱體2、保溫層3、風(fēng)向調(diào)節(jié)板4、風(fēng)機的驅(qū)動電機5、風(fēng)機6、風(fēng) 道隔板7、加熱器8、調(diào)節(jié)風(fēng)道9、制冷器（冷凝器）10、加濕器。

【具體實施方式】
[0053] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明
[0054] 針對目前恒溫恒濕箱采用加熱元件、制冷器直接對空氣加熱和冷卻，不能獲得良 好的穩(wěn)定性和均勻性問題，本發(fā)明對恒溫恒濕裝置的設(shè)計采取的技術(shù)方案是：
[0055] (1)使用液體恒溫槽122中溫度穩(wěn)定的液體對空氣進行加熱和恒溫，解決加熱元 件不是一個溫度穩(wěn)定的熱源問題；
[0056] (2)使用一塊大面積的金屬板124充當(dāng)熱交換板，金屬板124的一個面由液體恒 溫槽122中的液體進行恒溫，另一個面對空氣進行加熱和恒溫，解決加熱元件的加熱面積 較小，空氣與加熱面的熱交換不充分問題；
[0057] (3)使用橫流風(fēng)機116強制空氣循環(huán)，橫流風(fēng)機116的風(fēng)葉貫穿整個調(diào)節(jié)風(fēng)道出口 121，這樣促使空氣在風(fēng)道內(nèi)均勻流動；
[0058] (4)調(diào)節(jié)風(fēng)道出口 121由風(fēng)向調(diào)節(jié)板115調(diào)節(jié)成扇形的圓弧出風(fēng)，這樣有效改善空 氣在工作空間均勻流動問題；調(diào)節(jié)風(fēng)道出口 121和風(fēng)道入風(fēng)口 126對面的殼體101內(nèi)壁均 設(shè)計成圓弧狀，促使空氣均勻地回流至風(fēng)道，這樣也為提高工作空間溫度的均勻性創(chuàng)造了 條件；
[0059] (5)采用除濕器127和加濕器128對空氣除濕或加濕。
[0060] 本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括殼體101以及連接在殼體內(nèi)壁上的保溫棉 層102,它還包括位于殼體101內(nèi)的空氣流場處理裝置、液體恒溫處理裝置和風(fēng)道125,所述 空氣流場處理裝置通過T字形的固定板107由固定螺栓108連接在殼體101的頂部內(nèi)壁 上，空氣流場處理裝置設(shè)有導(dǎo)流網(wǎng)格片114的一端正對風(fēng)道125的調(diào)節(jié)風(fēng)道出口 121，堅向 設(shè)置的液體恒溫處理裝置與風(fēng)道125之間由金屬板124分隔開；所述風(fēng)道125的風(fēng)道入風(fēng) 口 126處從外向內(nèi)依次設(shè)置有除濕器127和加濕器128。所述金屬板124頂端與殼體101 內(nèi)壁連接處設(shè)有密封膠117。
[0061] 所述空氣流場處理裝置為管狀結(jié)構(gòu)，它包括擴張段106、收縮段111以及連接在擴 張段106和收縮段111之間的恒流段110,所述導(dǎo)流網(wǎng)格片114連接在收縮段111端部，所 述空氣流場處理裝置的擴張段106端部內(nèi)設(shè)有風(fēng)機105,風(fēng)機105通過驅(qū)動軸104與位于殼 體101外的第一驅(qū)動電機103傳動連接。
[0062] 所述風(fēng)道125的調(diào)節(jié)風(fēng)道出口 121處設(shè)有若干個呈扇形排布的風(fēng)向調(diào)節(jié)板115,調(diào) 節(jié)風(fēng)道出口 121內(nèi)還設(shè)有橫流風(fēng)機116,所述橫流風(fēng)機116與第三驅(qū)動電機129傳動連接， 如圖2所示。
[0063] 所述液體恒溫處理裝置包括液體恒溫槽122以及位于液體恒溫槽122的液體恒溫 槽攪拌器123,所述液體恒溫槽攪拌器123與位于殼體101外的第二驅(qū)動電機118傳動連 接，。所述液體恒溫槽122內(nèi)側(cè)壁上部設(shè)有溢流孔120,在使用時，溢流孔120可以通過一 條延長的連接管，連接到一個收集器，收集液體溫度升高時膨脹溢出的液體和煙霧，或直接 引出室外處理，避免煙霧污染室內(nèi)環(huán)境。所述液體恒溫槽122與殼體101共有一個內(nèi)側(cè)壁， 此內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有密封膠119,所述密封膠117和119的作用是防止液體恒溫槽中的液體，在 高溫時產(chǎn)生的煙霧排到室內(nèi)污染環(huán)境。
[0064] 這樣，液體恒溫槽122的一個側(cè)面設(shè)計成沒有保溫層的金屬板124,金屬板124同 時也是風(fēng)道125的一個側(cè)面。在金屬板124前面安裝隔板組成一個風(fēng)道125。
[0065] 本發(fā)明的工作原理是：橫流風(fēng)機116驅(qū)動空氣流動，風(fēng)向調(diào)節(jié)板115調(diào)節(jié)空氣流向 工作空間不同位置，空氣自上而下回流到風(fēng)道入風(fēng)口 126,進入風(fēng)道125形成循環(huán)；
[0066] 空氣進入風(fēng)道入風(fēng)口 126時，被除濕器127除濕，或被加濕器128加濕。金屬板 124由液體恒溫槽122中的液體加熱和恒溫，由于金屬的良好導(dǎo)熱性，空氣在風(fēng)道內(nèi)流動時 被金屬板124加熱和恒溫；
[0067] 當(dāng)氣流進入空氣流場處理裝置時，空氣流場處理裝置由風(fēng)機105采用抽氣模式驅(qū) 動空氣，安裝在收縮段111端部的導(dǎo)流網(wǎng)格片114對空氣進行初步導(dǎo)流，接著被收縮段111 收縮，然后進入恒流段110,經(jīng)擴張段106排出。在實驗時，將干濕表9安裝在空氣流動平穩(wěn) 均勻的恒流段110。
[0068] 本發(fā)明把液體恒溫槽122的一個側(cè)面設(shè)計成沒有保溫層的金屬板124,整塊金屬 板124充當(dāng)恒溫恒濕箱風(fēng)道里面的整個側(cè)面。金屬板124的一個面由液體恒溫槽122的液 體加熱和恒溫，利用金屬良好的導(dǎo)熱性能進行傳熱，金屬板124的另一個面就可以對空氣 加熱和恒溫，這樣就實現(xiàn)了液體對空氣的加熱和恒溫。由于液體導(dǎo)熱性好、熱容量大等的固 有特性，液體恒溫槽122中的液體溫度穩(wěn)定性和均勻性非常好，整塊金屬板124的溫度穩(wěn)定 性和均勻性，與液體溫度穩(wěn)定性和均勻性基本相同，金屬板124就成了溫度穩(wěn)定又均勻的 恒溫金屬板124。這就解決了目前恒溫恒濕箱使用加熱元件不是溫度穩(wěn)定的熱源，加熱面積 又小的問題。
[0069] 把除濕器127和加濕器128設(shè)計在風(fēng)道入風(fēng)口 126的底部，恒溫金屬板側(cè)面的風(fēng) 道125采用收窄設(shè)計，收窄的好處是使空氣更能充分地與恒溫金屬板接觸，以便與恒溫金 屬板進行充分的熱交換。
[0070] 采用橫流風(fēng)機116強制空氣循環(huán)的設(shè)計，橫流風(fēng)機116的風(fēng)葉貫穿整個調(diào)節(jié)風(fēng)道 出口 121，這樣設(shè)計的好處是使空氣均勻地流過整個風(fēng)道125,即在風(fēng)道125不同的位置，使 空氣能夠同時進入風(fēng)道125,同時離開風(fēng)道125。由于空氣在風(fēng)道125內(nèi)與恒溫金屬板124 的熱交換時間相同，當(dāng)空氣離開風(fēng)道125后，風(fēng)道出口不同位置的空氣溫度相同，這為提高 工作空間溫度的均勻性創(chuàng)造了條件。
[0071] 調(diào)節(jié)風(fēng)道出口 121和風(fēng)道入風(fēng)口 126的對面的殼體101內(nèi)壁均設(shè)計成圓弧狀，這 促使空氣均勻地回流至風(fēng)道，這樣也為提高工作空間溫度的均勻性創(chuàng)造了條件。
[0072] 所述空氣流場處理裝置為管狀結(jié)構(gòu)，它包括擴張段106、收縮段111以及連接在擴 張段106和收縮段111之間的恒流段110,所述導(dǎo)流網(wǎng)格片114連接在收縮段111端部，所 述空氣流場處理裝置的擴張段106端部內(nèi)設(shè)有風(fēng)機105,風(fēng)機105通過驅(qū)動軸104與位于殼 體101外的第一驅(qū)動電機103傳動連接。
[0073] 依據(jù)空氣動力學(xué)的原理和空氣的流動特性，把一個空氣流場處理裝置設(shè)計為管狀 結(jié)構(gòu)。在擴張段106安裝一個風(fēng)機105,風(fēng)機105的旋轉(zhuǎn)為抽氣模式?？諝饨?jīng)導(dǎo)流網(wǎng)格片 114導(dǎo)流，使空氣初步均勻分布地進入，空氣在收縮段111被收縮，因而進一步被均勻進入 恒流段110,最后進入擴張段106被均勻抽出。這樣設(shè)計的空氣流場處理裝置，在擴張段106 便獲得了盡可能穩(wěn)定和均勻的風(fēng)速。風(fēng)機105由一個可調(diào)速的第一驅(qū)動電機103,通過調(diào)節(jié) 第一驅(qū)動電機103的轉(zhuǎn)速，便可獲得不同的風(fēng)速。在恒流段檢定或校準(zhǔn)干濕表109,便最大 限度減小了風(fēng)速不穩(wěn)定和不均勻的影響。
[0074] 由于擴張段106也正對殼體101內(nèi)壁的圓弧狀結(jié)構(gòu)，這樣促使空氣流場處理裝置 出來的空氣，能夠順利回流到恒溫恒濕裝置的風(fēng)道125內(nèi)，也就是使干濕表工作時對空氣 蒸發(fā)的水氣，被調(diào)節(jié)風(fēng)道內(nèi)的除濕器和加濕器重新控制調(diào)節(jié)。這樣也就不存在了干濕表工 作時蒸發(fā)的水氣，導(dǎo)致空氣的濕度逐漸增大的問題。
[0075] 與圖4公開的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造的方法不同之處歸納如下：
[0076] (1)目前的裝置使用加熱元件和制冷器直接對空氣加熱和冷卻，本發(fā)明使用液體 恒溫槽中溫度穩(wěn)定和均勻的液體對空氣進行加熱和恒溫，這樣獲得的空氣溫度與液體溫度 基本相同，穩(wěn)定性也基本相同；溫度穩(wěn)定性的提高，同時使?jié)穸鹊姆€(wěn)定性得到了提高；
[0077] (2)本發(fā)明通過一塊大的金屬板，實現(xiàn)液體與空氣的熱交換；
[0078] (3)目前的裝置使用一般的風(fēng)機，風(fēng)葉沒有覆蓋整個風(fēng)道，本發(fā)明使用橫流風(fēng)機， 風(fēng)葉覆蓋整個風(fēng)道，使空氣在風(fēng)道內(nèi)更均勻地流動；
[0079] (4)本發(fā)明采用風(fēng)道收窄的設(shè)計，約只有目前風(fēng)道的1/10,使空氣能夠與恒溫金 屬板更充分地進行熱交換；
[0080] (5)本發(fā)明采用風(fēng)道對面的側(cè)面圓弧狀設(shè)計，使空氣能夠更均勻地回流到風(fēng)道 內(nèi)；
[0081] (6)除濕器和加濕器設(shè)計在工作空間底部；
[0082] (7)通過一個空氣流場處理裝置，獲得了一個風(fēng)速可調(diào)、穩(wěn)定和均勻的流場。
[0083] 本發(fā)明公布的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器在20°C?90°C溫度范圍內(nèi)，溫度的 穩(wěn)定性和均勻性，分別能夠達到±0. 01°c和0. 02°C的水平，在50% RH?95% RH的濕度范 圍內(nèi)，濕度的穩(wěn)定性和均勻性，分別能夠達到±0. 2% RH和0. 3% RH的水平。風(fēng)速的穩(wěn)定 性和均勻性，在0. 5m/s?4. 6m/s風(fēng)速范圍內(nèi)，分別能夠達到±0. lm/s和0. lm/s的水平； 因此它能夠很好地滿足干濕球系數(shù)校準(zhǔn)的需要。
【權(quán)利要求】
1. 一種可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，它包括殼體（101)以及連接在殼體內(nèi)壁上的保 溫棉層（102)，其特征在于，它還包括位于殼體（101)內(nèi)的空氣流場處理裝置、液體恒溫處 理裝置和風(fēng)道（125)，所述空氣流場處理裝置通過T字形的固定板（107)由固定螺栓（108) 連接在殼體（101)的頂部內(nèi)壁上，空氣流場處理裝置設(shè)有導(dǎo)流網(wǎng)格片（114)的一端正對風(fēng) 道（125)的調(diào)節(jié)風(fēng)道出口（121)，堅向設(shè)置的液體恒溫處理裝置與風(fēng)道（125)之間由金屬板 (124)分隔開；所述風(fēng)道（125)的風(fēng)道入風(fēng)口（126)處從外向內(nèi)依次設(shè)置有除濕器（127)和 加濕器（128)。
2. 如權(quán)利要求1所述的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，其特征在于，所述空氣流場處 理裝置為管狀結(jié)構(gòu)，它包括擴張段（106)、收縮段（111)以及連接在擴張段（106)和收縮段 (111)之間的恒流段（110)，所述導(dǎo)流網(wǎng)格片（114)連接在收縮段（111)端部，所述空氣流 場處理裝置的擴張段（106)端部內(nèi)設(shè)有風(fēng)機（105)，風(fēng)機（105)通過驅(qū)動軸（104)與位于殼 體（101)外的第一驅(qū)動電機（103)傳動連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，其特征在于，所述風(fēng)道（125)的 調(diào)節(jié)風(fēng)道出口（121)處設(shè)有若干個呈扇形排布的風(fēng)向調(diào)節(jié)板（115)，調(diào)節(jié)風(fēng)道出口（121)內(nèi) 還設(shè)有橫流風(fēng)機（116)，所述橫流風(fēng)機（116)與第三驅(qū)動電機（129)傳動連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，其特征在于，所述與調(diào)節(jié)風(fēng)道 出口（121)和風(fēng)道入風(fēng)口（126)正對的殼體（101)內(nèi)壁均為圓弧狀結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，其特征在于，所述液體恒溫處 理裝置包括液體恒溫槽（122)以及位于液體恒溫槽（122)內(nèi)的液體恒溫槽攪拌器（123)，所 述液體恒溫槽攪拌器（123)與位于殼體（101)外的第二驅(qū)動電機（118)傳動連接，。
6. 如權(quán)利要求5所述的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，其特征在于，所述液體恒溫槽 (122)內(nèi)側(cè)壁上部設(shè)有溢流孔（120)。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，其特征在于，所述液體恒溫 槽（122)與殼體（101)共有一個內(nèi)側(cè)壁，此內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有密封膠（119)。
8. 如權(quán)利要求1所述的可變風(fēng)速的高溫的濕度發(fā)生器，其特征在于，所述金屬板（124) 頂端與殼體（101)內(nèi)壁連接處設(shè)有密封膠（117)。
【文檔編號】G01N25/62GK104155342SQ201410379455
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】伍偉雄 申請人:廣州賽寶計量檢測中心服務(wù)有限公司