高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統的製作方法
2023-08-10 05:22:11 1
專利名稱：高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於環境試驗裝置的控制技術，具體地說，是一種高低溫試驗箱冷井吸附 除溼控制系統。
背景技術：
目前環境試驗裝置的調節技術，大部分是通過冷熱對抗來調節工作室的試驗溫 度，系統內主要執行機構為加熱器和製冷蒸發器。然而，用戶在做完低溫試驗後，工作區內 的溫度很低，由於關閉了製冷蒸發器，當加熱升溫時，工作區內潮溼的冷空氣遇熱後將液化 成小水滴，在工作區和試驗品上容易產生「凝露」現象。「凝露」現象不但影響試驗過程中測 試的精度，還容易造成試驗品的電路短路，對試驗品造成不必要的損壞。也有人採用專門的除溼器先對工作區內的潮溼冷空氣進行除溼處理，雖然能夠到 達理想的效果，但是大大增加了設備的成本和控制的難度。傳統溫度調節時的缺點低溫到高溫的變化過程中，沒有採用除溼控制，使得在工 作區和試驗品上出現「凝露」現象，不但影響測試的精度，還容易造成電路短路，對試驗平造 成不必要的損壞，採用了除溼控制，往往也是配置單獨的除溼設備，又大大增加了設備成本 和控制難度。
發明內容
本發明的目的是提供一種高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，運用試驗箱內現 有的各種設備，在低溫到高溫的控制過程中，只對控制方式進行改進，由於製冷蒸發器具有 製冷和除溼的雙重功能，在加熱過程中，通過開啟一定時間的製冷蒸發器來吸附工作區內 潮溼的冷空氣，保證了在升溫過程中工作區和試驗品上不產生「凝露」現象。為達到上述目的，本發明採用的技術方案如下一種高低溫試驗箱冷井吸附除溼 控制系統，包括安裝在試驗箱內的立板，該立板將所述試驗箱分為工作區和調溫區，所述工 作區內安裝有溫度傳感器和溼度傳感器，其中溫度傳感器的輸出端連接PLC的第一輸入 端，溼度傳感器的輸出端連接PLC的第二輸入端，該PLC的製冷輸出端連接有製冷系統，該 PLC的加熱輸出端連接有加熱器，所述加熱器和製冷系統中的製冷蒸發器安裝在所述試驗 箱的調溫區內，其關鍵在於所述PLC內設置有用於開始冷井吸附除溼控制流程的裝置；用於獲取設定溫度值T的裝置；用於獲取設定溼度值H的裝置；用於輸出加熱指令的裝置；當做完低溫試驗後需要升溫時，系統便開始進入冷井吸附除溼控制流程，PLC作為 中央控制處理器，自動獲取系統預先設定的溫度值T和溼度值H，該溫度值T為試驗箱加熱 後所要達到的溫度，該溼度值H為一個經驗值，由技術人員事先設定，在工作區中的空氣溼 度為H時，試驗箱繼續加熱則不會發生「凝露」現象，獲取事先設定的工作參數後系統輸出加熱指令，所述加熱器開始加熱。用於讀取當前溼度值h的裝置；用於判斷當前溼度值h是否小於設定溼度值H的裝置；
如果當前溼度值h大於或等於設定溼度值H 則用於輸出除溼指令的裝置；返回所述用於讀取當前溼度h的裝置；當加熱器開始工作時，PLC則開始控制工作區內的溼度傳感器工作，實時讀取工作 區內的空氣溼度值h，通過智能判斷，當工作區內的溼度值h大於或等於系統預先設定的溼 度值H時，則PLC輸出除溼控制指令，控制所述製冷蒸發器工作，由於製冷蒸發器工作時吸 附周圍的熱量，使得製冷蒸發器翅片上的溫度相對更低，當工作區內潮溼的冷空氣流入制 冷蒸發器時，潮溼空氣吹拂到翅片上，由於溫度驟降，空氣溼度相對飽和，多餘的水分則凝 結在製冷蒸發器的翅片上面，「凝露」現象則發生在調溫區中，通過製冷蒸發器的工作，在調 溫區內產生一種冷井效應，由冷井對工作區內的潮溼空氣進行吸附，使得工作區和試驗品 上相對比較乾燥，確保了測試的準確性，防止了因為「凝露」而造成的電路短路現象。除溼 過程中返回溼度檢測控制流程，通過實時獲取工作區內溼度值h並與預定溼度值H進行智 能判斷，確定是否開啟製冷蒸發器進行除溼，確保工作區內不會發生「凝露」現象。如果當前溼度值h小於設定溼度值H 則用於關閉除溼指令的裝置；用於延時時間S的裝置；當獲取到工作區內的溼度值t小於預定值H時，則工作區內的空氣不再發生「凝 露」現象，系統通過PLC輸出關閉除溼指令，控制製冷蒸發器停止工作，系統進入加熱延時階 段，延時時間S由技術人員事先設定並保存在PLC中，該延時時間S相對較短，通常情況設 置為1秒，通過系統延時緩解PLC的處理流程，便於製冷系統能夠正常關閉。用於讀取當前溫度值t的裝置；用於判斷當前溫度值t是否小於設定溫度值T的裝置；如果當前溫度值t小於設定溫度值T 則用於返回所述讀取當前溫度值t的裝置；加熱一段時間後，PLC則開始控制工作區內的溫度傳感器工作，實時讀取工作區內 的溫度值t，通過智能判斷，當工作區內的溫度值t小於系統預先設定的溫度值T時，說明加 熱時間不夠，系統繼續返回讀取工作區內的溫度，直到工作區內的溫度達到預定值T為止。如果當前溫度值t大於或等於設定溫度值T 則用於保持當前溫度的裝置；用於結束冷井吸附除溼控制流程的裝置。當系統檢測到工作區內的溫度大於或等於預先設定的溫度值T時，PLC便控制系 統進入保溫狀態，使得工作區內能夠保持一個恆定的溫度，最終結束所述冷井吸附除溼控 制流程。在所述立板的上部開有送風口，立板的下部開有迴風口，在工作區內靠近迴風口 的立板上安裝所述溫度傳感器和溼度傳感器，所述調溫區內還設置有隔板，該隔板的上方 安裝有風機，該風機的出風口正對所述送風口，所述隔板上還開有通風孔，該通風孔正對所述風機的進風口，在所述隔板下端的通風孔處安裝所述加熱器，所述加熱器下方的調溫區 內安裝所述製冷蒸發器。做完低溫試驗後，迴風口送出潮溼的冷風，根據上述的安裝布置結構，所述製冷蒸 發器安裝在加熱器的下方，在風路的循環通道中，潮溼的冷風要先經過製冷蒸發器然後再 經過加熱器，當開啟製冷蒸發器時，所述調溫區下端部分的溫度相對較低，吸附潮溼的冷空 氣，使其「凝露」現象發生在製冷蒸發器的翅片上，即使加熱後的熱風送進工作區，在工作區 以及工作區中的試品上也不會發生「凝露」現象。 所述PLC的加熱輸出端連接在第一固態繼電器輸入端，該第一固態繼電器的輸出 端連接所述加熱器輸入端。PLC通過控制第一固態繼電器的通斷時間來控制加熱器的工作。所述PLC的製冷輸出端連接在第二固態繼電器輸入端上，該第二固態繼電器的輸 出端連接所述製冷蒸發器。所述製冷蒸發器入口端的連接管路上安裝有電控閥，所述第二固態繼電器的輸出 端連接在所述電控閥輸入端，所述PLC控制所述電控閥的通斷時間，電控閥用於控制流向 製冷蒸發器的冷凝劑流量。PLC的製冷輸出端通過第二固態繼電器來控制製冷蒸發器的工作，系統既可以直 接通過第二固態繼電器連接所述製冷蒸發器，通過控制製冷蒸發器的工作時間來實現製冷 效果，也可以將第二固態繼電器的連接在電控閥上，通過電控閥控制流向製冷蒸發器的冷 凝劑流量來實現製冷蒸發器製冷效果的變化。本發明的顯著效果是提供了一種高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，合理利 用了現有資源，系統結構簡單，控制方便，通過冷井吸附除溼，保證了試驗箱在低溫試驗後 工作區和試驗品上不會出現「凝露」現象，增加了測試時的準確性和安全性。
圖1為高低溫試驗箱的結構示意圖；圖2為本發明的連接框圖；圖3為冷井吸附除溼控制的工作流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。如圖1、2、3所示，本發明是一種高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，包括安裝 在試驗箱工作區a內的溫度傳感器1和溼度傳感器2，其中溫度傳感器1的輸出端連接PLC3 的第一輸入端，溼度傳感器2的輸出端連接PLC3的第二輸入端，該PLC3的製冷輸出端控制 有製冷系統，該PLC3的加熱輸出端控制有加熱器4，所述加熱器4和製冷系統中的製冷蒸發 器5安裝在所述試驗箱的調溫區b內，所述PLC3內設置有；用於開始冷井吸附除溼控制流程的裝置；用於獲取設定溫度值T的裝置；用於獲取設定溼度值H的裝置； 用於輸出加熱指令的裝置；
用於讀取當前溼度值h的裝置；用於判斷h是否小於H的裝置；如果h大於或等於H:則用於輸出除溼指令的裝置；返回所述用於讀取當前溼度h的裝置；如果h小於H:則用於關閉除溼指令的裝置；用於延時的裝置；用於讀取當前溫度值t的裝置；用於判斷t是否小於T的裝置；如果t小於T 則用於返回讀取當前溫度值t的裝置；如果t大於或等於T 則用於保持當前溫度的裝置；用於結束冷井吸附除溼控制流程的裝置。所述試驗箱內設置有立板6，該立板6將所述試驗箱分為工作區a和調溫區b，在所述立板6的上部開有送風口 6a，立板6的下部開有迴風口 6b，在工作區a內靠近迴風口6b的立板6上安裝所述溫度傳感器1和溼度傳感器2，所述調溫區b內還設置有隔板7，該隔板7的上方安裝有風機8，該風機8的出風口正對所述送風口 6a，所述隔板7上還開有通風孔，該通風孔正對所述風機8的進風口，在所述隔板7下端的通風孔處安裝所述加熱器4，所述加熱器4下方的調溫區b內安裝所述製冷蒸發器5。控制系統採用可編程控制器PLC3進行協調和處理，做完低溫試驗後，當工作區需要加熱升溫時，通過PLC3的控制，系統開始自動運行所述的冷井吸附除溼控制流程，通過製冷蒸發器5的工作，在調溫區b內形成一個低溫環境，產生一種冷井效應，通過冷井對工作區a內的潮溼空氣進行吸附，由於溫度驟降，空氣溼度相對飽和，多餘的水分則凝結在製冷蒸發器5的翅片上面，「凝露」現象則發生在調溫區b中，使得工作區a和試驗品上相對比較乾燥，不會因為「凝露」而發生電路短路。通過溼度傳感器2對工作區a內空氣溼度進行檢測，通過判斷空氣溼度來控制製冷蒸發器5的工作時間，確保冷井除溼達到預定效果。如圖2所示，所述PLC3的加熱輸出端連接在第一固態繼電器Jl輸入端，該第一固態繼電器Jl的輸出端連接所述加熱器4輸入端。PLC3通過溫度傳感器1實時檢測工作區a內的溫度值，通過溫度判斷結果來控制第一固態繼電器Jl的通斷時間，由於該第一固態繼電器Jl與加熱器4連接，所以系統實現了對溫度的調節。所述PLC3的製冷輸出端連接在第二固態繼電器J2輸入端上，該第二固態繼電器J2的輸出端連接所述製冷蒸發器5。所述製冷蒸發器5入口端的連接管路上安裝有電控閥，所述第二固態繼電器J2的輸出端連接在所述電控閥輸入端，所述PLC3控制所述電控閥的通斷時間，電控閥用於控制流向製冷蒸發器5的冷凝劑流量。PLC3的製冷輸出端通過第二固態繼電器J2來控制製冷蒸發器5的工作，系統既可以直接通過第二固態繼電器J2連接所述製冷蒸發器5，通過控制製冷蒸發器5的工作時間 來實現製冷效果，也可以將第二固態繼電器J2的連接在電控閥上，通過電控閥控制流向制 冷蒸發器5的冷凝劑流量來實現製冷蒸發器5製冷效果的變化。本發明的工作原理是由於製冷蒸發器5工作時吸附周圍的熱量，使得製冷蒸發器5翅片上的溫度相對更低，當工作區a內潮溼的冷空氣流入製冷蒸發器5時，潮溼空氣吹拂到翅片上，由於溫度 驟降，空氣溼度相對飽和，多餘的水分則凝結在製冷蒸發器5的翅片上面，「凝露」現象則發 生在調溫區b中，通過製冷蒸發器5的工作，在調溫區b內產生一種冷井效應，由冷井對工 作區a內的潮溼空氣進行吸附，使得工作區a和試驗品上相對比較乾燥，確保了測試的準確 性，防止了因為「凝露」而造成的電路短路現象。
權利要求
一種高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，包括安裝在試驗箱內的立板(6)，該立板(6)將所述試驗箱分為工作區(a)和調溫區(b)，所述工作區(a)內安裝有溫度傳感器(1)和溼度傳感器(2)，其中溫度傳感器(1)的輸出端連接PLC(3)的第一輸入端，溼度傳感器(2)的輸出端連接PLC(3)的第二輸入端，該PLC(3)的製冷輸出端連接有製冷系統，該PLC(3)的加熱輸出端連接有加熱器(4)，所述加熱器(4)和製冷系統中的製冷蒸發器(5)安裝在所述試驗箱的調溫區(b)內，其特徵在於所述PLC(3)內設置有；用於開始冷井吸附除溼控制流程的裝置；用於獲取設定溫度值T的裝置；用於獲取設定溼度值H的裝置；用於輸出加熱指令的裝置；用於讀取當前溼度值h的裝置；用於判斷當前溼度值h是否小於設定溼度值H的裝置；如果當前溼度值h大於或等於設定溼度值H則用於輸出除溼指令的裝置；返回所述用於讀取當前溼度h的裝置；如果當前溼度值h小於設定溼度值H則用於關閉除溼指令的裝置；用於延時時間S的裝置；用於讀取當前溫度值t的裝置；用於判斷當前溫度值t是否小於設定溫度值T的裝置；如果當前溫度值t小於設定溫度值T則用於返回所述讀取當前溫度值t的裝置；如果當前溫度值t大於或等於設定溫度值T則用於保持當前溫度的裝置；用於結束冷井吸附除溼控制流程的裝置。
2.根據權利要求1所述的高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，其特徵在於在所述 立板(6)的上部開有送風口(6a)，立板(6)的下部開有迴風口(6b)，在工作區(a)內靠近 迴風口(6b)的立板(6)上安裝所述溫度傳感器(1)和溼度傳感器(2)，所述調溫區(b)內 還設置有隔板(7)，該隔板(7)的上方安裝有風機(8)，該風機(8)的出風口正對所述送風 口(6a)，所述隔板(7)上還開有通風孔，該通風孔正對所述風機(8)的進風口，在所述隔板 (7)下端的通風孔處安裝所述加熱器(4)，所述加熱器(4)下方的調溫區(b)內安裝所述制 冷蒸發器(5)。
3.根據權利要求1所述的高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，其特徵在於所述 PLC(3)的加熱輸出端連接在第一固態繼電器(Jl)輸入端，該第一固態繼電器(Jl)的輸出 端連接所述加熱器(4)輸入端。
4.根據權利要求1所述的高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，其特徵在於所述 PLC(3)的製冷輸出端連接在第二固態繼電器(J2)輸入端上，該第二固態繼電器(J2)的輸 出端連接所述製冷蒸發器(5)。
5.根據權利要求3所述的高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，其特徵在於所述製冷蒸發器(5)入口端的連接管路上安裝有電控閥，所述第二固態繼電器(J2)的輸出端連接 在所述電控閥輸入端，所述PLC(3)控制所述電控閥的通斷時間，電控閥用於控制流向製冷 蒸發器(5)的冷凝劑流量。
全文摘要
一種高低溫試驗箱冷井吸附除溼控制系統，包括溫度傳感器和溼度傳感器，其中溫度傳感器的輸出端連接PLC的第一輸入端，溼度傳感器的輸出端連接PLC的第二輸入端，該PLC的製冷輸出端控制有製冷系統，該PLC的加熱輸出端控制有加熱器，所述加熱器和製冷系統中的製冷蒸發器安裝在所述試驗箱的調溫區內。本發明的顯著效果是合理利用了現有資源，系統結構簡單，控制方便，通過冷井吸附除溼，保證了試驗箱在低溫試驗後工作區和試驗品上不會出現「凝露」現象，增加了測試時的準確性和安全性。
文檔編號G05D27/02GK101799695SQ20101010696
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月8日 優先權日2010年2月8日
發明者何錦, 龍德中 申請人:重慶哈丁科技有限公司