過飽和溼分含量測試儀的製作方法
2023-10-09 14:00:34 1
專利名稱：過飽和溼分含量測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量材料表面溼含量大於100％的儀器。
技術背景一般的溼度傳感器或溼分測定儀主要用於測量大氣環境和土壤的溼度變化，更多用於糧食收購、糧食倉儲、食品防黴，以及多種工業原料含溼量的測試等領域。而在這些領域中被測物料的溼度通常都比較小，典型值是10％RH到70％RH。所以目前生產和銷售的溼度傳感器也都是針對這一典型數值範圍進行設計的。但是對某些材料而言其表面自身的溼度已經超過100％，但材料的溼含量超出飽和的部分仍然有區別。因此要區分、檢測其溼含量高於100％以上的相對溼分仍然非常重要。目前使用這類普通的溼度傳感器則無法測定，因為依據測量原理設計的儀器就是將溼度100％時作為溼含量的飽和值。隨著科學技術的發展，許多對於材料來說其初始試水分均高於100％，而且要確定其高於100％以上的相對溼分，如生物體。生物組織除了皮膚以外，其含溼量一般都在96％RH以上，體液滲透等原因使生物組織的溼度均遠高於100％RH。由於測試原理的限制，採用普通測量水分的儀器進行改造也無法適用於這類材料的溼度測量。鑑於此，開發研製一種能夠測量其含溼量高於100％的溼分測量儀，具有重要的實用價值。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種具有高響應速度、使用簡便、主要能夠測量材料的含溼量高於100％，即過飽和的溼分含量測試儀。
本實用新型所採用的技術方案是採用測定「質傳遞速率」的方法測定材料的過飽和溼度。過飽和溼分含量測試儀，主要由樹脂外殼1、溫溼度傳感器2、液晶顯示屏3、單片機4、電源轉換晶片5、開關6以及蜂鳴器7構成。在溫溼度傳感器2的接觸面上貼覆親水性薄膜8，目的是將親水性薄膜8作為導溼介質。親水性薄膜與被測材料接觸後，水分會向親水性薄膜滲透，根據被測材料的具體性質設定測試時間間隔，即在固定時間段內由單片機4測量親水性薄膜8的溼含量。實際上對於同一類被測材料而言，是在統一的時間段內測量其水分的傳遞速率。將測得的相對數字量輸出到單片機4，經過單片機4處理得到被測物體或材料的溼分含量顯示於液晶顯示屏3，同時由蜂鳴器7發出提示音提醒操作者測量結束。
圖1是本實用新型的電路原理圖。
圖2是本實用新型的結構原理外觀圖。
具體實施方式
以下通過具體實施例對本實用新型做進一步的說明。如圖1～2所示，溫溼度傳感器2接至單片機4的TA1/TA2口；液晶顯示屏3接至單片機4的COM0～3和S0～23口；電源轉換晶片5採用MAX1678型接至單片機4的CA0，P1.5，AVCC，DVCC口。電源轉換5將電池電源升壓供測試儀使用，提高儀器的便攜性。開關6接至單片機4的P1.4，P4.0～4.7口；蜂鳴器7接至單片機4的P1.3口。本實用新型設有2個開關開關6-1用來啟動測試儀；開關6-2用來進行校時、設置參數和存儲數據等操作。對本實施例而言，溫溼度傳感器2採用SHT11型，是一個集成14位A/D轉換器以及帶有工業標準I2C總線數字輸出接口的晶片，提供全標定的數字輸出，可完全互換，用於人體測試無任何毒害。電源轉換晶片5採用MAX1678。溫溼度傳感器晶片的體積為7.62×5.08×2.5mm(長、寬、厚)。使用時將親水性薄膜8貼覆在傳感器2的接觸面上，按下控制開關6-1，電源轉換晶片5完成電源通斷、電池電壓檢測、自動關機等功能。液晶顯示屏3置於樹脂外殼1的側面，尾部的蜂鳴器7提醒操作者測量結束。
使用實例如下首先按控制開關6啟動儀器，設定測量的時間間隔；將帶有親水性薄膜的溫溼度傳感器晶片與被測材料輕觸。本實施例測試的是人的舌體，設定測量2秒時間舌津液與薄膜之間傳遞的溼含量，測量值通過單片機4做數據處理並由液晶顯示屏3顯示。同時蜂鳴聲提示測量結束。液晶屏顯示的數據是基於被測舌體100％溼度以上的相對舌體溼含量，該數據仍以百分數的形式標出。對不同類型的測試材料事先要進行單獨的標定，即將測試時間與相對溼含量的函數關係輸入單片機，使用時按照材料的特性選擇對應的標定函數。
本實用新型的有益效果是，可以測量任何溼度大於100％的物體或材料其超過飽和度部分的相對溼度，以便在同一類材料中進行比較。作為導溼介質材料的親水性薄膜每次進行更換，除保證測試數據準確外，更重要的是對生物體測量可以做到安全衛生。本實用新型最適用於在中醫舌診中對舌體(舌津液)幹、溼、潤、燥的定量測試與研究。
權利要求1.過飽和溼分含量測試儀，由樹脂外殼(1)、溫溼度傳感器(2)、液晶顯示屏(3)、單片機(4)、電源轉換晶片(5)、開關(6)以及蜂鳴器(7)構成，其特徵是在溫溼度傳感器(2)的接觸面上貼覆親水性薄膜(8)，親水性薄膜(8)作為導溼介質，在固定時間段內由單片機(4)測量親水性薄膜(8)的溼含量。
2.按照權利要求1所述的過飽和溼分含量測試儀，其特徵是所述的溫溼度傳感器(2)採用一個集成14位A/D轉換器以及帶有工業標準I2C總線數字輸出接口的晶片。
3.按照權利要求1所述的過飽和溼分含量測試儀，其特徵是所述的電源轉換晶片(5)採用MAX1678。
專利摘要本實用新型涉及一種測量材料表面溼含量大於100％的儀器。過飽和溼分含量測試儀，主要由溫溼度傳感器、液晶顯示屏、單片機、電源轉換晶片等構成。將親水性薄膜作為導溼介質貼覆在溫溼度傳感器的接觸面上。親水性薄膜與被測材料接觸後，水分會向親水性薄膜滲透，根據被測材料的具體性質設定測試時間，在固定時間段內測量親水性薄膜的溼度來獲得大於100％以上材料相對的溼含量。本實用新型可以測量任何溼度大於100％的材料其超過飽和度部分的相對溼度。作為導溼介質材料的親水性薄膜每次進行更換，除保證測試數據準確外，更重要的是對生物體測量可以做到安全衛生，最適用於在中醫舌診中對舌體(舌津液)幹、溼、潤、燥的定量測試與研究。
文檔編號A61B10/00GK2837848SQ20052012292
公開日2006年11月15日 申請日期2005年11月1日 優先權日2005年11月1日
發明者賈貴璽, 康英鵬, 諸凱 申請人:天津大學