應用人工氣候控制的試驗箱的製作方法

2023-06-01 14:39:41 2

專利名稱：應用人工氣候控制的試驗箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及實驗儀器設備，具體涉及到的是一種應用人工控制試驗箱內溫 度、溼度、光照等氣候的試驗箱。
背景技術：
目前國內同行業生產人工氣候(光照/綜合藥品穩定性)箱控制系統不能將三個 物理量，即溫度、溼度及光照，有效綜合演算進行輸出控制，進行單獨控制能耗單獨輸出容 易導致能源無謂損耗。國內目前採用的光源為數個螢光燈管垂直豎立於箱門上，其能耗高 且光源分布不均衡，導致在測試過程中，測試樣本比較容易失效且耗能高，且不易模仿一天 24小時的自然環境氣候。在目前對於農業及生物培養中需要模擬一天24小時的光特性變 化，以現有的人工氣候試驗箱無法以自動演示的功能來實現模擬24小時光特性變化。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種應用人工氣候控制的試驗箱，其可以 自動模擬一天24小時的光照特性，及所需的溫溼度控制。為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案是一種應用人工氣候控制的試 驗箱，其包括箱體，在所述箱體內設置有加溫裝置、加溼裝置、光照裝置以及降溫除溼裝置， 其特徵在於在所述箱體外部還設置有一控制裝置，所述控制裝置分別與所述的加溫裝置、 加溼裝置、光照裝置以及降溫除溼裝置連接，控制加溫、加溼、光照以及降溫除溼動作。所述加溫裝置包括溫度控制器及溫度傳感器，所述溫度控制器與溫度傳感器分別 與所述控制裝置連接。所述加溼裝置包括溼度控制器及溼度傳感器，所述溼度控制器與溼度傳感器分別 與所述控制裝置連接。所述光照裝置包括至少一組LED光源組及光照傳感器，所述LED燈光源組及光照 傳感器分別與所述控制裝置連接。所述LED光源組可水平分層設置多組。本實用新型將溫度控制、溼度控制、光照控制等集中於一個控制裝置中進行相互 演算控制，避免了分開獨立控制不方便操作，實現了很好的模擬效果。採用LED低碳節能光 源起到了高效節能，且容易調節光照強度的作用。且LED光源放置在試驗箱內，其LED光源 散發的熱能也可被用於試驗箱內加熱的熱能平衡中。本實用新型的試驗箱設置有100組程 式進行模擬控制，可24小時不間斷地模擬24小時自然環境下的溫度、溼度及光照條件，滿 足試驗標的所需的光照需求。

圖1本實用新型電路原理圖具體實施方式
針對本實用新型，現舉一較佳實施例並結合圖式進行說明試驗箱箱體20，參看圖1，在其箱體內水平設置有3組LED光源組(51、61、71)，該 3組LED光源組分別由多個LED光源組成，每組LED光源組可以根據設定條件需求，選擇開 啟每組光源組中特定的LED光源，以實現所需求的光照條件；根據試驗箱箱體大小及要求 光照強度，也可以在箱體內分層設置多組LED光源組並設定條件對其進行調度控制；LED光 源組水平安裝置於試驗箱內部，可有效解決目前置於箱門上產生的光照強度不均衡；在每 組LED光源組的一側還設置有光傳感器(52、62、72)，通過設置的光傳感器感知箱體20內 的光照強度，再根據光傳感器感知的光照強度來調節控制每組LED光源組的光照強度；新 型節能高效低碳LED光源組放置於試驗箱內部，背部的散熱可以利用於箱內加熱，光照強 度可以自由在0 25000LUX範圍內自由設置，採用閉環光照度傳感器將物理量轉換成4 20mA信號輸入到集成微電腦控制系統，不會因為距離遠近產生關照度偏差的影響；在箱體20內的一側設置有加熱裝置21和加溼裝置11，在加熱裝置21和加溼裝置 11的一側適當位置處設置有溫度傳感器31和溼度傳感器41 ；該加熱裝置21和加溼裝置11 均可採用目前現有的加溫加溼控制裝置；通過溫度傳感器31和溼度傳感器41的對溫度、溼 度的分別感應，控制裝置分別調節控制加熱裝置21及加溼裝置11的加溫、加溼動作；在箱體20的另一側設置有除溼降溫機組81，通過控制裝置控制除溼降溫機組的 動作；在箱體20外部設置有一控制裝置10，該控制裝置10為集成微電腦控制系統，其 採用觸摸控制屏，該控制裝置10上集成有加溼1、加溫2、溫度感應3、溼度感應4、光照控 制(5、6、7)、除溼降溫8等控制區域；上述箱體20內的加溼裝置11、加溫裝置21、溫度傳 感器31、溼度傳感器41、除溼降溫機組81分別與上述的控制裝置10上集成的加溼1、加溫 2、溫度感應3、溼度感應4、除溼降溫8等控制區域分別連接；LED光源組51和光傳感器52 與光照控制5分別連接，LED光源組61和光傳感器62與光照控制6分別連接，LED光源組 71和光傳感器72與光照控制7分別連接；通過控制裝置10來協調各個物理量指數，通過 PID+SSR組合能平穩控制，使輸出量等於所消耗平衡能量達到高度的平穩。控制裝置10根 據各傳感器反饋的信息，進行調節控制各個加熱裝置、加溼裝置、各光源組及除溼降溫機組 的動作，使箱體內環境滿足設置的程式條件。控制裝置10，可以解決溫度、溼度、光照度三種物理特性在同一空間中互相計算輸 出量等於所消耗平衡能量方法，是在控溼過程中先將溫度提升至SV偏差士5°C範圍內後先 將溼度調節準確，放置由於溼度調節的水蒸汽導致高溫上衝失控預留緩衝，通過PID計算 溫度升溫趨勢來計算由LED光源散熱來提高到溫度目標值，優先於光源的散熱量來提升， 從而互相對比演算。LED光源由於是平置於試驗箱內所以光照的亮度均衡，由於目前類型 採用螢光燈管同單位的光照亮度要較多燈管，一般採用18根40瓦螢光燈管，本實用新型涉 及儀器設備每層所需最大功率只有75W，按照同等測試所需3層LED光源算需225W來算， 本實用新型涉及儀器設備光源能耗比採用螢光燈管儀器節能69%，且不包含LED光源散熱 器發出的熱量被二次利用與箱體內恆溫所節省的能耗。且存在燈管外觀受到控制且不能全 範圍調節亮度受限制這一缺點，LED光源在此種環境下可以不受外觀限制且可全範圍調節 亮度，使待培養測試物品受光均衡避免測試時效性。在目前的系統中由於三個物理量單獨控制定值設定對於實際大氣物理氣象環境來講模擬不夠真實，因為一天中的溫溼度和光照 強度時時在變化的，且每天的氣象不同，因此集溫度、溼度及光照控制於一體的控制裝置10 能真實最大化的模擬氣象，自動轉換減少測試培養的勞動力，真正實現高度的智能化和真 實模擬性。該控制裝置10可以設定100組程式，能自由組合設定環境中隨時間的變化輸出 溫度、溼度、光照強度的變化，由100組程式來設定好就可以自由模擬自然氣象，且可以將 每天的環境情況設置成不同，且可以設置總體循環多少天數。
權利要求一種應用人工氣候控制的試驗箱，其包括箱體，在所述箱體內設置有加溫裝置、加溼裝置、光照裝置以及降溫除溼裝置，其特徵在於在所述箱體外部還設置有一控制裝置，所述控制裝置分別與所述的加溫裝置、加溼裝置、光照裝置以及降溫除溼裝置連接，其控制加溫、加溼、光照以及降溫除溼動作。
2.根據權利要求1所述的應用人工氣候控制的試驗箱，其特徵在於所述加溫裝置包括 溫度控制器及溫度傳感器，所述溫度控制器與溫度傳感器分別與所述控制裝置連接。
3.根據權利要求1所述的應用人工氣候控制的試驗箱，其特徵在於所述加溼裝置包括 溼度控制器及溼度傳感器，所述溼度控制器與溼度傳感器分別與所述控制裝置連接。
4.根據權利要求1所述的應用人工氣候控制的試驗箱，其特徵在於所述光照裝置包括 至少一組LED光源組及光照傳感器，所述LED燈光源組及光照傳感器分別與所述控制裝置 連接。
5.根據權利要求4所述的應用人工氣候控制的試驗箱，其特徵在於所述LED光源組可 水平分層設置多組。
專利摘要一種應用人工氣候控制的試驗箱，其包括箱體，在箱體內設置有加溫裝置、加溼裝置、光照裝置以及降溫除溼裝置，在所述箱體外部還設置有一控制裝置，控制裝置分別與加溫裝置、加溼裝置、光照裝置以及降溫除溼裝置連接，控制加溫、加溼、光照以及降溫除溼動作。其可以將溫度、溼度、光照等控制集中於一個控制裝置中進行相互演算控制，避免了分開獨立控制不方便操作，實現了很好的模擬效果。採用LED低碳節能光源起到了高效節能，且容易調節光照強度的作用。
文檔編號G01N17/00GK201707283SQ20102024388
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月1日 優先權日2010年7月1日
發明者李曉東 申請人:崑山一恆儀器有限公司