CN101799695B - 高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法，其系统包括温度传感器和湿度传感器，其中温度传感器的输出端连接PLC的第一输入端，湿度传感器的输出端连接PLC的第二输入端，该PLC的制冷输出端控制有制冷系统，该PLC的加热输出端控制有加热器，所述加热器和制冷系统中的制冷蒸发器安装在所述试验箱的调温区内。本发明的显著效果是：合理利用了现有资源，系统结构简单，控制方便，通过冷井吸附除湿，保证了试验箱在低温试验后工作区和试验品上不会出现“凝露”现象，增加了测试时的准确性和安全性。
Description
技术领域
本发明属于环境试验装置的控制技术，具体地说，是一种高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法。
背景技术
目前环境试验装置的调节技术，大部分是通过冷热对抗来调节工作室的试验温度，系统内主要执行机构为加热器和制冷蒸发器。然而，用户在做完低温试验后，工作区内的温度很低，由于关闭了制冷蒸发器，当加热升温时，工作区内潮湿的冷空气遇热后将液化成小水滴，在工作区和试验品上容易产生“凝露”现象。“凝露”现象不但影响试验过程中测试的精度，还容易造成试验品的电路短路，对试验品造成不必要的损坏。
也有人采用专门的除湿器先对工作区内的潮湿冷空气进行除湿处理，虽然能够到达理想的效果，但是大大增加了设备的成本和控制的难度。
传统温度调节时的缺点：低温到高温的变化过程中，没有采用除湿控制，使得在工作区和试验品上出现“凝露”现象，不但影响测试的精度，还容易造成电路短路，对试验平造成不必要的损坏，采用了除湿控制，往往也是配置单独的除湿设备，又大大增加了设备成本和控制难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法，运用试验箱内现有的各种设备，在低温到高温的控制过程中，只对控制方式进行改进，由于制冷蒸发器具有制冷和除湿的双重功能，在加热过程中，通过开启一定时间的制冷蒸发器来吸附工作区内潮湿的冷空气，保证了在升温过程中工作区和试验品上不产生“凝露”现象。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统，包括安装在试验箱内的立板，该立板将所述试验箱分为工作区和调温区，所述工作区内安装有温度传感器和湿度传感器，其中温度传感器的输出端连接PLC的第一输入端，湿度传感器的输出端连接PLC的第二输入端，该PLC的制冷输出端连接有制冷系统，该PLC的加热输出端连接有加热器，所述加热器和制冷系统中的制冷蒸发器安装在所述试验箱的调温区内，其关键在于：所述PLC内设置有：
用于开始冷井吸附除湿控制流程的装置；
用于获取设定温度值T的装置；
用于获取设定湿度值H的装置；
用于输出加热指令的装置；
当做完低温试验后需要升温时，系统便开始进入冷井吸附除湿控制流程，PLC作为中央控制处理器，自动获取系统预先设定的温度值T和湿度值H，该温度值T为试验箱加热后所要达到的温度，该湿度值H为一个经验值，由技术人员事先设定，在工作区中的空气湿度为H时，试验箱继续加热则不会发生“凝露”现象，获取事先设定的工作参数后系统输出加热指令，所述加热器开始加热。
用于读取当前湿度值h的装置；
用于判断当前湿度值h是否小于设定湿度值H的装置；
如果当前湿度值h大于或等于设定湿度值H：则
用于输出除湿指令的装置，启动所述制冷蒸发器工作；
返回所述用于读取当前湿度h的装置；
当加热器开始工作时，PLC则开始控制工作区内的湿度传感器工作，实时读取工作区内的空气湿度值h，通过智能判断，当工作区内的湿度值h大于或等于系统预先设定的湿度值H时，则PLC输出除湿控制指令，控制所述制冷蒸发器工作，由于制冷蒸发器工作时吸附周围的热量，使得制冷蒸发器翅片上的温度相对更低，当工作区内潮湿的冷空气流入制冷蒸发器时，潮湿空气吹拂到翅片上，由于温度骤降，空气湿度相对饱和，多余的水分则凝结在制冷蒸发器的翅片上面，“凝露”现象则发生在调温区中，通过制冷蒸发器的工作，在调温区内产生一种冷井效应，由冷井对工作区内的潮湿空气进行吸附，使得工作区和试验品上相对比较干燥，确保了测试的准确性，防止了因为“凝露”而造成的电路短路现象。除湿过程中返回湿度检测控制流程，通过实时获取工作区内湿度值h并与预定湿度值H进行智能判断，确定是否开启制冷蒸发器进行除湿，确保工作区内不会发生“凝露”现象。
如果当前湿度值h小于设定湿度值H：则
用于关闭除湿指令的装置，关闭所述制冷蒸发器工作；
用于延时时间S的装置；
当获取到工作区内的湿度值t小于预定值H时，则工作区内的空气不再发生“凝露”现象，系统通过PLC输出关闭除湿指令，控制制冷蒸发器停止工作，系统进入加热延时阶段，延时时间S由技术人员事先设定并保存在PLC中，该延时时间S相对较短，通常情况设置为1秒，通过系统延时缓解PLC的处理流程，便于制冷系统能够正常关闭。
用于读取当前温度值t的装置；
用于判断当前温度值t是否小于设定温度值T的装置；
如果当前温度值t小于设定温度值T：则
用于返回所述读取当前温度值t的装置；
加热一段时间后，PLC则开始控制工作区内的温度传感器工作，实时读取工作区内的温度值t，通过智能判断，当工作区内的温度值t小于系统预先设定的温度值T时，说明加热时间不够，系统继续返回读取工作区内的温度，直到工作区内的温度达到预定值T为止。
如果当前温度值t大于或等于设定温度值T：则
用于保持当前温度的装置；
用于结束冷井吸附除湿控制流程的装置。
当系统检测到工作区内的温度大于或等于预先设定的温度值T时，PLC便控制系统进入保温状态，使得工作区内能够保持一个恒定的温度，最终结束所述冷井吸附除湿控制流程。
在所述立板的上部开有送风口，立板的下部开有回风口，在工作区内靠近回风口的立板上安装所述温度传感器和湿度传感器，所述调温区内还设置有隔板，该隔板的上方安装有风机，该风机的出风口正对所述送风口，所述隔板上还开有通风孔，该通风孔正对所述风机的进风口，在所述隔板下端的通风孔处安装所述加热器，所述加热器下方的调温区内安装所述制冷蒸发器。
做完低温试验后，回风口送出潮湿的冷风，根据上述的安装布置结构，所述制冷蒸发器安装在加热器的下方，在风路的循环通道中，潮湿的冷风要先经过制冷蒸发器然后再经过加热器，当开启制冷蒸发器时，所述调温区下端部分的温度相对较低，吸附潮湿的冷空气，使其“凝露”现象发生在制冷蒸发器的翅片上，即使加热后的热风送进工作区，在工作区以及工作区中的试品上也不会发生“凝露”现象。
所述PLC的加热输出端连接在第一固态继电器输入端，该第一固态继电器的输出端连接所述加热器输入端。
PLC通过控制第一固态继电器的通断时间来控制加热器的工作。
所述PLC的制冷输出端连接在第二固态继电器输入端上，该第二固态继电器的输出端连接所述制冷蒸发器。
所述制冷蒸发器入口端的连接管路上安装有电控阀，所述第二固态继电器的输出端连接在所述电控阀输入端，所述PLC控制所述电控阀的通断时间，电控阀用于控制流向制冷蒸发器的冷凝剂流量。
PLC的制冷输出端通过第二固态继电器来控制制冷蒸发器的工作，系统既可以直接通过第二固态继电器连接所述制冷蒸发器，通过控制制冷蒸发器的工作时间来实现制冷效果，也可以将第二固态继电器的连接在电控阀上，通过电控阀控制流向制冷蒸发器的冷凝剂流量来实现制冷蒸发器制冷效果的变化。
本发明的显著效果是：提供了一种高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统，合理利用了现有资源，系统结构简单，控制方便，通过冷井吸附除湿，保证了试验箱在低温试验后工作区和试验品上不会出现“凝露”现象，增加了测试时的准确性和安全性。
附图说明
图1为高低温试验箱的结构示意图；
图2为本发明的连接框图；
图3为冷井吸附除湿控制的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、2、3所示，本发明是一种高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统，包括安装在试验箱工作区a内的温度传感器1和湿度传感器2，其中温度传感器1的输出端连接PLC3的第一输入端，湿度传感器2的输出端连接PLC3的第二输入端，该PLC3的制冷输出端控制有制冷系统，该PLC3的加热输出端控制有加热器4，所述加热器4和制冷系统中的制冷蒸发器5安装在所述试验箱的调温区b内，所述PLC3按照以下步骤进行控制：
步骤1：开始冷井吸附除湿控制；
步骤2：获取设定温度值T；
步骤3：获取设定湿度值H；
步骤4：输出加热指令；
步骤5：读取当前湿度值h；
步骤6：判断h是否小于H；
如果h大于或等于H：则输出除湿指令的装置，启动所述制冷蒸发器5工作，并返回步骤5；；
如果h小于H：则进入步骤7；
步骤7：关闭除湿指令的装置，关闭所述制冷蒸发器5工作；
步骤8：延时时间S；
步骤9：读取当前温度值t；
步骤10：判断t是否小于T：
如果t小于T：则返回步骤9；
如果t大于或等于T：则进入步骤11；
步骤11：保持当前温度；
步骤12：结束冷井吸附除湿控制。
所述试验箱内设置有立板6，该立板6将所述试验箱分为工作区a和调温区b，在所述立板6的上部开有送风口6a，立板6的下部开有回风口6b，在工作区a内靠近回风口6b的立板6上安装所述温度传感器1和湿度传感器2，所述调温区b内还设置有隔板7，该隔板7的上方安装有风机8，该风机8的出风口正对所述送风口6a，所述隔板7上还开有通风孔，该通风孔正对所述风机8的进风口，在所述隔板7下端的通风孔处安装所述加热器4，所述加热器4下方的调温区b内安装所述制冷蒸发器5。
控制系统采用可编程控制器PLC3进行协调和处理，做完低温试验后，当工作区需要加热升温时，通过PLC3的控制，系统开始自动运行所述的冷井吸附除湿控制流程，通过制冷蒸发器5的工作，在调温区b内形成一个低温环境，产生一种冷井效应，通过冷井对工作区a内的潮湿空气进行吸附，由于温度骤降，空气湿度相对饱和，多余的水分则凝结在制冷蒸发器5的翅片上面，“凝露”现象则发生在调温区b中，使得工作区a和试验品上相对比较干燥，不会因为“凝露”而发生电路短路。通过湿度传感器2对工作区a内空气湿度进行检测，通过判断空气湿度来控制制冷蒸发器5的工作时间，确保冷井除湿达到预定效果。
如图2所示，所述PLC3的加热输出端连接在第一固态继电器J1输入端，该第一固态继电器J1的输出端连接所述加热器4输入端。
PLC3通过温度传感器1实时检测工作区a内的温度值，通过温度判断结果来控制第一固态继电器J1的通断时间，由于该第一固态继电器J1与加热器4连接，所以系统实现了对温度的调节。
所述PLC3的制冷输出端连接在第二固态继电器J2输入端上，该第二固态继电器J2的输出端连接所述制冷蒸发器5。
所述制冷蒸发器5入口端的连接管路上安装有电控阀，所述第二固态继电器J2的输出端连接在所述电控阀输入端，所述PLC3控制所述电控阀的通断时间，电控阀用于控制流向制冷蒸发器5的冷凝剂流量。
PLC3的制冷输出端通过第二固态继电器J2来控制制冷蒸发器5的工作，系统既可以直接通过第二固态继电器J2连接所述制冷蒸发器5，通过控制制冷蒸发器5的工作时间来实现制冷效果，也可以将第二固态继电器J2的连接在电控阀上，通过电控阀控制流向制冷蒸发器5的冷凝剂流量来实现制冷蒸发器5制冷效果的变化。
本发明的工作原理是：
由于制冷蒸发器5工作时吸附周围的热量，使得制冷蒸发器5翅片上的温度相对更低，当工作区a内潮湿的冷空气流入制冷蒸发器5时，潮湿空气吹拂到翅片上，由于温度骤降，空气湿度相对饱和，多余的水分则凝结在制冷蒸发器5的翅片上面，“凝露”现象则发生在调温区b中，通过制冷蒸发器5的工作，在调温区b内产生一种冷井效应，由冷井对工作区a内的潮湿空气进行吸附，使得工作区a和试验品上相对比较干燥，确保了测试的准确性，防止了因为“凝露”而造成的电路短路现象。
Claims (5)
1.一种高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法，其系统包括安装在试验箱内的立板(6)，该立板(6)将所述试验箱分为工作区(a)和调温区(b)，所述工作区(a)内安装有温度传感器(1)和湿度传感器(2)，其中温度传感器(1)的输出端连接PLC(3)的第一输入端，湿度传感器(2)的输出端连接PLC(3)的第二输入端，该PLC(3)的制冷输出端连接有制冷系统，该PLC(3)的加热输出端连接有加热器(4)，所述加热器(4)和制冷系统中的制冷蒸发器(5)安装在所述试验箱的调温区(b)内，其特征在于：所述PLC(3)按照以下步骤进行控制：
步骤1：开始进入冷井吸附除湿控制；
步骤2：获取设定温度值T；
步骤3：获取设定湿度值H；
步骤4：输出加热指令；
步骤5：读取当前湿度值h；
步骤6：判断当前湿度值h是否小于设定湿度值H；
如果当前湿度值h大于或等于设定湿度值H：则输出除湿指令的装置，启动所述制冷蒸发器(5)工作，并返回步骤5；如果当前湿度值h小于设定湿度值H：则进入步骤7；
步骤7：关闭除湿指令，关闭所述制冷蒸发器(5)工作；
步骤8：延时时间S；
步骤9：读取当前温度值t；
步骤10：判断当前温度值t是否小于设定温度值T；
如果当前温度值t小于设定温度值T：则返回步骤9；
如果当前温度值t大于或等于设定温度值T：则进入步骤11；
步骤11：保持当前温度；
步骤12：结束冷井吸附除湿控制。
2.根据权利要求1所述的高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法，其特征在于：在所述立板(6)的上部开有送风口(6a)，立板(6)的下部开有回风口(6b)，在工作区(a)内靠近回风口(6b)的立板(6)上安装所述温度传感器(1)和湿度传感器(2)，所述调温区(b)内还设置有隔板(7)，该隔板(7)的上方安装有风机(8)，该风机(8)的出风口正对所述送风口(6a)，所述隔板(7)上还开有通风孔，该通风孔正对所述风机(8)的进风口，在所述隔板(7)下端的通风孔处安装所述加热器(4)，所述加热器(4)下方的调温区(b)内安装所述制冷蒸发器(5)。
3.根据权利要求1所述的高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法，其特征在于：所述PLC(3)的加热输出端连接在第一固态继电器(J1)输入端，该第一固态继电器(J1)的输出端连接所述加热器(4)输入端。
4.根据权利要求1所述的高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法，其特征在于：所述PLC(3)的制冷输出端连接在第二固态继电器(J2)输入端上，该第二固态继电器(J2)的输出端连接所述制冷蒸发器(5)。
5.根据权利要求4所述的高低温试验箱冷井吸附除湿控制系统的控制方法，其特征在于：所述制冷蒸发器(5)入口端的连接管路上安装有电控阀，所述第二固态继电器(J2)的输出端连接在所述电控阀输入端，所述PLC(3)控制所述电控阀的通断时间，电控阀用于控制流向制冷蒸发器(5)的冷凝剂流量。
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