專利名稱：一種密閉腔用環(huán)境濕度控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種 氣體濕度調節(jié)技術領域，主要涉及的是一種密閉腔用環(huán)境濕 度控制裝置。
背景技術：
隨著科學技術的發(fā)展，對測試計量工作的精度要求日益提高，不僅需要有健全的 測試手段，而且需要有標準精確的測試環(huán)境，以排除外部各種因素對測試結果及分析的影 響，從而保證測試數據的正確性和可靠性。目前，在氣體濕度控制技術方面所公開的專利， 濕度的控制一般采用增濕機、減濕機。濕度的發(fā)生裝置一般是采用吸附材料、超聲霧化加 濕等類似的裝置。這些濕度控制技術主要用在空調、涼風機、車廂、大棚、育帳等場合，有些 只能起到加濕或減濕作用，濕度控制精度一般在士 10% RH，濕度控制范圍基本都在40% 70% RH之間，控制濕度的介質也主要是空氣。上述這些裝置不能滿足試驗室密閉腔中特殊 氣體環(huán)境試驗和精確測試的使用要求。已公開的濕度控制裝置都有較為復雜的控制系統(tǒng)， 設備昂貴，且存在不同程度的環(huán)境危害問題。一般試驗用環(huán)境氣室都有較高要求，例如在控制材料各種性能試驗時的腔體環(huán)境 濕度，特別在不同氣氛濕度環(huán)境中進行材料摩擦磨損性能試驗時，需要準確控制各種特殊 氣體的濕度和溫度。試驗用環(huán)境氣室一般都比較小，不僅對通入環(huán)境氣室的氣氛濕度精度 要求較高，而且對氣氛濕度范圍要求也比較大，從5% RH 95% RH不等。而目前的濕度控 制方法達不到在較大濕度范圍內精確控制濕度的特殊要求。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種可滿足特殊試驗用的密閉腔用環(huán)境濕度控制裝置。 該裝置可以精確控制多種特殊氣氛濕度，調濕速度快，濕度調節(jié)范圍大，同時設備簡單，環(huán) 保、無污染。本實用新型實現上述方法采取的技術方案是主要由干燥氣源、干燥裝置、氣體流 量計、加濕氣源、加濕水槽、三通氣體接頭、導管和密閉腔環(huán)境氣室組成，干燥氣源通過干燥 導管A與干燥裝置的進口連接，干燥裝置的出口通過干燥導管B與干燥氣體流量計的進口 連接，干燥氣體流量計的出口通過干燥導管C與三通氣體接頭連接；加濕氣源通過加濕導 管A與水槽的進口連接，水槽的出口通過加濕導管B與加濕氣體流量計的進口連接，加濕氣 體流量計的出口通過加濕導管C與三通氣體接頭連接；干、濕兩路氣體通過三通氣體接頭 匯集后進入密閉腔環(huán)境氣室內，干、濕氣體流量計均設置在溫度控制箱內。本實用新型采用高壓氣瓶或氣體壓縮機將所需試驗氣體調節(jié)至指定壓力，以保證 氣源的氣壓穩(wěn)定，從而為濕度精確控制提供基本保證。干燥氣源和濕潤氣源為同種性質氣 源即可，氣源濕度不受限制。干燥氣體支路是通過濃H2S04干燥的，濃H2S04不但可以干燥 一般的氣態(tài)水，如空氣中的水，也可以干燥一些酸性氣體，C02、S02等如和中性氣體中的水， 如02、N2、H2等，有機氣體如CH4等和惰性氣體如He和Ar等。但本裝置只適用一些不跟濃硫酸反應的氣體及難溶于水的氣體。濃硫酸的干燥能力強、吸濕能力大，不揮發(fā)的特點為 一些特殊氣體干燥創(chuàng)造了有利條件。試驗發(fā)現，不論氣源濕度如何，經濃H2SO4干燥之后氣 體濕度可以達到5% RH以下，這樣可以控制密閉腔環(huán)境氣室的最低氣氛濕度達到較低的水 平，此時干燥氣體濕度可由氣體流量計上的濕度計讀出。由于濃H2SO4會與少量氣體反應， 故一些跟濃H2SO4反應的氣體和極易溶于水的氣體不能通過此種方法調控濕度。加濕氣體 支路通過加濕水槽加濕，不管氣源的濕度高低，經過水槽后，氣體濕度可以達到95% RH，為 了保證通過水槽后的氣體濕度達到穩(wěn)定值且濕度達到預期要求，可在水槽內氣體輸入導管 的下端部設置多孔狀氣體分散裝置，使氣體通入水槽時氣體分散，增加氣體潤濕 效果。此時 輸出的氣體濕度值可以通過氣體流量上的濕度計讀出。干、濕兩路氣體經氣體流量計流量 經調控后于三通氣體接頭處匯成一路進入密閉腔環(huán)境氣室。密閉腔氣室氣體的排出口設置 有試驗氣體的收集存儲裝置，以保證整個操作過程中沒有有害氣體排放，有利于科學環(huán)保。 由于干、濕氣體支路的濕度分別可以達到5% RH和95% RH，且是不間斷連續(xù)輸入氣體，因此 經過氣體流量計混配后的密閉腔氣體濕度可在5% RH 95% RH范圍內調節(jié)，調濕速度比 較快，從而滿足密閉腔用特殊氣氛濕度控制范圍寬和調濕速度快的要求。氣氛濕度是與環(huán) 境溫度息息相關的量，所以將氣體流量計和密閉腔環(huán)境氣室置于溫度控制箱，保證密閉腔 中環(huán)境溫度恒定且與濕度測試計標定溫度一致，使氣體流入到密閉腔所經過的管壁與密閉 腔環(huán)境氣室溫度一致，不會出現氣體濕度高時水汽在管壁上凝結現象，從而不會產生密閉 腔氣氛過濕或濕度不穩(wěn)定現象。試驗環(huán)境氣室的氣氛濕度和溫度可由設置在溫度控制箱上 的濕度測試計和溫度測試儀表顯示出來，以便觀察參考。通過控制環(huán)境溫度的穩(wěn)定性，可使 濕度控制精度達到3% RH，滿足密閉腔濕度的控制精度要求，可滿足5% RH 95% RH的濕 度調控范圍、調濕速度快和5% RH的濕度控制精度要求。本實用新型通過采用設置干、濕兩路氣體支路的方式來控制密閉腔中氣氛濕度， 具有控制方式簡單，經濟實用，可調控濕度范圍大，精度高，調濕速度快，能滿足密閉腔中特 殊氣氛濕度控制要求。其設備結構簡單，使用方便，環(huán)保、無污染。

附圖為本實用新型的結構示意圖。圖中1溫度控制箱，2密閉腔環(huán)境氣室，3溫/濕度操作面板，4三通氣體接頭，5加 濕導管C，6加濕氣體流量計，7加濕導管B，8水槽，9氣體分散器，10加濕氣源，11加濕導管 A，12干燥氣源，13干燥導管A，14干燥裝置，15干燥導管B，16干燥氣體流量計，17導管C， 18氣體收集存儲器。
具體實施方式
下面以實施例的方式對本實用新型進一步詳細說明氣體分干燥、加濕兩支路進入密閉腔環(huán)腔氣室。采用高壓氣瓶或氣體壓縮機將所 需試驗氣體調節(jié)至指定壓力，以保證氣源的氣壓穩(wěn)定，從而為濕度精確控制提供基本保證。 其中干燥氣體支路通過濃H2SO4干燥后經氣體流量計調控后接三通氣體接頭；加濕氣體支 路通過水槽加濕后經流量計調控后接三通氣體接頭。干、濕兩路氣體于三通氣體接頭處匯 成一路進入密閉腔環(huán)境氣室。密閉腔環(huán)腔氣室內的濕度控制通過兩流量計調節(jié)干、濕氣體的通入流量比例來調節(jié)。氣源成分可以是空氣、氮氣、氧氣、氫氣、惰性氣體等不與濃H2SO4反應的氣體或難溶于水的氣體。干燥氣源和加濕氣源為同種性質的氣體。 如圖所示，本實用新型實現上述方法所采用的濕度控制裝置主要由干燥氣源12、 干燥裝置14、干燥氣體流量計16和加濕氣源10、水槽8、加濕氣體流量計6及三通氣體接頭 4和密閉腔環(huán)境氣室2組成，干燥氣源12通過干燥導管A13與干燥裝置的進口連接。干燥 裝置是通過濃度為98%的H2SO4干燥劑對干燥氣源12進行干燥的，為了使用安全及達到預 期干燥效果起見，可選用氣體輸入、輸出管一體的、下端帶多空分散管的氣體干燥器。干燥 裝置的出口通過干燥導管B15與干燥氣體流量計16的進口連接，干燥氣體流量計的出口通 過干燥導管C17與三通氣體接頭4連接；加濕氣源10通過加濕導管Al 1與水槽8的進口連 接，為了保證通過水槽后的氣體濕度達到穩(wěn)定值且濕度達到預期要求，可在水槽內氣體輸 入導管的下端部設置球狀的多孔狀氣體分散器9，使氣體通入水槽時氣體分散，增加氣體潤 濕效果。水槽8的出口通過加濕導管B7與加濕氣體流量計6的進口連接，加濕氣體流量計 的出口通過加濕導管C5與三通氣體接頭4連接。干燥氣體流量計和加濕氣體流量計為市售 流量計，其具體流量量程根據需要選定，流量控制精度越高越好。同時，為了便于觀察需要， 可在此處加裝濕度計，以便動態(tài)顯示干燥和濕潤支路氣體的濕度是否穩(wěn)定。干、濕兩路氣體 通過三通氣體接頭匯集后進入密閉腔環(huán)境氣室2內，密閉腔環(huán)境氣室2和加濕氣體流量計 6、干燥氣體流量計16均位于溫度控制箱1內，在密閉腔環(huán)境氣室2排出口設置有試驗氣體 收集存儲器18，以保證整個操作過程中沒有有害氣體排放，有利于科學環(huán)保。使用時，每次 調整氣氛濕度時，需要反復調節(jié)加濕氣體流量計6和干燥氣體流量計16 (根據需要可在干、 濕氣體流量計上安裝有氣體濕度測試儀表，可以同時顯示各支路輸入氣氛濕度值和氣體流 量大小的動態(tài)值)，使輸入氣氛流量比例達到所需要求，待溫濕度控制面板3顯示的密閉腔 環(huán)境氣室的濕度達到要求后保持一段時間即可進行試驗，整個裝置環(huán)境溫度應盡量保持恒 定，試驗用導管和試驗材料應避免使用感濕材料，以免高濕度時管壁凝結水汽影響氣氛濕 度精度。
權利要求一種密閉腔用環(huán)境濕度控制裝置，包括溫度控制箱(1)、密閉腔環(huán)境氣室(2)，其特征是還設置有干燥氣源(12)、干燥裝置(14)、干燥氣體流量計(16)和加濕氣源(10)、水槽(8)、加濕氣體流量計(16)及三通氣體接頭(4)，干燥氣源通過干燥導管A(13)與干燥裝置的進口連接，干燥裝置的出口通過干燥導管B(15)與干燥氣體流量計的進口連接，干燥氣體流量計的出口通過干燥導管C(17)與三通氣體接頭連接；加濕氣源通過加濕導管A(11)與水槽的進口連接，水槽的出口通過加濕導管B(7)與加濕氣體流量計的進口連接，加濕氣體流量計的出口通過加濕導管C(5)與三通氣體接頭連接；干、濕兩路氣體通過三通氣體接頭匯集后進入所述密閉腔環(huán)境氣室內(2)內，所述密閉腔環(huán)境氣室內(2)和干、濕燥氣體流量計均設置在所述溫度控制箱(1)內。
2.根據權利要求1所述的密閉腔用環(huán)境濕度控制裝置，其特征是在所述水槽(11)內 氣體輸入導管的下端部設置球狀的多孔狀氣體分散器(9)。
3.根據權利要求1所述的密閉腔用環(huán)境濕度控制裝置，其特征是在所述密閉腔環(huán)境 氣室(2)的排出口設置有試驗氣體收集存儲器(18)。
專利摘要本實用新型公開的密閉腔用環(huán)境濕度控制裝置主要由干燥氣源、干燥裝置、干燥氣體流量計和加濕氣源、水槽、加濕氣體流量計及三通氣體接頭和密閉腔環(huán)境氣室組成，干燥氣源通過干燥導管A與干燥裝置的進口連接，干燥裝置的出口通過干燥導管B與干燥氣體流量計的進口連接，干燥氣體流量計的出口通過干燥導管C與三通氣體接頭連接；加濕氣源通過加濕導管A與水槽的進口連接，水槽的出口通過加濕導管B與加濕氣體流量計的進口連接，加濕氣體流量計的出口通過加濕導管C與三通氣體接頭連接；干、濕兩路氣體通過三通氣體接頭匯集后進入密閉腔環(huán)境氣室內內，密閉腔環(huán)境氣室內和干、濕燥氣體流量計均設置在溫度控制箱內。具有控制方式簡單，能滿足密閉腔中特殊氣氛濕度使用要求。
文檔編號G05D22/02GK201600599SQ20092027650
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2009年12月4日
發(fā)明者劉紅彬, 殷勇, 袁文征, 邱明, 陳龍 申請人:河南科技大學