CN105678971A - 一种壁面结露监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种壁面结露监测装置，包括位于房间监测现场的显示集成装置、壁面温度传感器探头、露点温度传感器探头和温湿度传感器探头，壁面温度传感器探头通过导线与显示集成装置相连接，露点温度传感器探头和温湿度传感器探头固定在显示集成装置上。本发明不仅能够显示被测墙体壁面温度、空气露点温度和空气温湿度，显示壁面是否结露，而且结露提醒指示灯能够在监测到结露发生时发出结露就地提醒，更进一步地，本发明还能够将所采集的实时数据远程传输、发送结露信号并报警。本发明可广泛应用于空气湿度较大、易出现结露、有结露控制要求的场所。

Description

一种壁面结露监测装置

技术领域

本发明属于暖通空调设备技术领域，具体涉及一种壁面温度测量、结露显示、数据采集、传输和报警等多功能为一体的壁面结露监测装置。

背景技术

在很多场所会出现墙体壁面结露现象，其结果是墙体壁面材料及内部结构材料因结露而遭到破坏，比如：墙体壁面材料受潮脱落或发霉、金属材料加速腐蚀等。

固体壁面结露是指固体壁面温度低于附近空气露点温度时出现的空气中水蒸气凝结为液态水的现象。建筑围护结构所用材料大都属于多孔介质，如：混凝土和木材等。当这些材料的温度低于附近空气露点温度时，结露即开始，但却不能马上被肉眼所观测到，而是要经过一段时间，待材料内部的凝结水达到一定量时，材料表面才能观测到水膜或露珠，即观测到结露。我们定义从结露开始到结露被观测到的这段时间为“隐形结露”时间，其存在的原因在于材料的多孔性，表征多孔性的主要物理量为材料的孔隙率。在结露初期，多孔材料的微孔壁面产生凝结水，水分子聚集的尺寸远小于微孔孔径，材料表面看不到水膜或露珠，肉眼观测不到结露，人们普遍认为此时没有结露。经过一段时间后，材料内部凝结水量接近或达到饱和，材料表面开始出现水膜或露珠，肉眼才能够观测到结露，此时人们才认为结露开始了。“隐形结露”时间的长短与很多因素有关，主要因素为材料的孔隙率。材料的孔隙率越小，饱和吸水量越小，“隐形结露”时间就越短；孔隙率越大，饱和吸水量越大，“隐形结露”时间就越长。“隐形结露”时间少则几小时，多则十几天，甚至更长。而在此“隐形结露”时间内，多孔材料的耐久性因为水分的凝结已开始受到影响，金属材料也开始受到腐蚀。因此不能仅凭借肉眼去观测结露，需要借助壁面结露装置的测量第一时间监测到结露，并及时采取相应措施来消除结露，本发明对实际应用具有十分重要的意义。

目前用于测量壁面温度的仪器有红外测壁温仪等，传感器有膜式、触点式温度传感器等。红外测壁温仪为手持式仪器，其价格昂贵，需人员手持去现场测量壁温，不能实现数据的实时远传；膜式和触点式温度传感器虽具有远传功能，但其测量壁温所测得数据易受周围空气温度影响，测量壁温不准确。测量空气露点温度的仪器也主要是手持式仪表，只具有数据显示和数据拷贝功能，不具有实时远传功能。目前尚缺乏一种集壁面温度、空气露点温度准确测量为一体，能够第一时间进行结露监测、报警和远传的装置。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的缺点和不足，向市场提供一种壁面结露测量、数据采集、显示、传输和报警等多功能为一体的壁面结露监测装置。本发明通过集成电路板实时将测得的壁面温度和室内空气露点温度进行比较来判断壁面是否发生结露，如果判定发生结露，则结露指示灯闪烁发出结露就地提醒，并将数据远传至控制中心，进行报警。同时，本发明装置上设有显示屏，可以读取房间现场的墙壁面温度、室内空气的露点温度和温湿度数据，显示墙壁面是否结露。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种壁面结露监测装置，包括显示集成装置、壁面温度传感器探头、露点温度传感器探头和温湿度传感器探头；其中，所述显示集成装置包括：装置壳体、显示屏、结露提醒指示灯、接线盒、集成电路板；所述装置壳体被安置于被测量房间现场的墙面上；所述壁面温度传感器探头包括：保护套管、热电极、绝缘套管、弹性垫片、密封垫片、堵头；所述保护套管安置于所述墙面开孔内，其靠近墙体内部的测量端是封闭的，所述保护套管的另一端是开口的，用于将热电极和绝缘套管放入其中。

进一步的，所述装置壳体用于容纳集成电路板、显示屏、接线盒、结露提醒指示灯；其正面面板上有一矩形开孔，所述显示屏嵌安置于装置壳体正面面板的矩形开孔上；所述集成电路板固定于所述装置壳体内部；所述结露提醒指示灯安置于装置壳体的正面面板上；所述接线盒内置485接口和电源接口，其安置于装置壳体下部。

进一步的，所述装置壳体的材料为高性能塑料或不锈钢。

进一步的，所述集成电路板包括数据采集卡模块、壁面温度传感器模块、露点温度传感器模块和温湿度传感器模块四部分。

进一步的，所述露点温度传感器探头和所述温湿度传感器探头为防潮型的通用探头。

进一步的，所述壁面温度传感器探头中的所述热电极敷设在所述保护套管内；所述弹性垫片位于所述保护套管外侧；所述密封垫片形状为中空圆柱状，套在保护套管外侧，位于堵头和墙壁之间。

进一步的，所述弹性垫片的形状为长条形薄片，其长度方向与所述保护套管长度方向一致，其一端焊接固定于所述保护套管的测量端，另一端悬空；所述弹性垫片为四个，且沿所述保护套管周向均匀放置。

一种采用上述壁面结露监测装置进行壁面结露监测的方法，其包括如下步骤：

1)显示集成装置的安装；

2)壁面温度传感器探头的安装；

3)系统供电；

4)数据采集；

5)数据处理和显示；

6)数据传输；

7)结露就地提醒。

进一步的，上述步骤1)具体为：将所述集成电路板固定在所述装置壳体内，将所述结露提醒指示灯、所述接线盒、所述露点温度传感器探头和所述温湿度传感器探头固定在装置壳体上，将所述显示屏固定在装置壳体的正面面板开孔上，将上述各部件的线路连接完毕，将所述显示集成装置安装固定在被测墙体内壁面上。

进一步的，上述步骤2)具体为：在被测墙面上开孔，将所述壁面温度传感器探头插入墙上所开孔，将所述密封垫片套在保护套管的外侧靠近室内环境一端，将所述热电极穿过所述堵头，并将所述安装好绝缘套管的热电极放入保护套管内，将所述堵头封堵上保护套管；用导线连接所述显示集成装置和所述壁面温度传感器探头。

基于以上结构和方法，本发明可以实现以下五种功能：

1)实时监测：本发明的多个传感器探头能够分别对被测对象如：墙壁面温度和室内空气露点温度等进行实时监测，并将数据传至数据采集卡和控制中心。

2)数据显示：本发明的显示屏不仅能够显示传感器测得的实时数据，如：壁面温度、空气露点温度、空气温湿度，还能显示壁面是否结露。

3)数据传输：本发明的数据线通过接线盒与数据采集卡连接，将监测的实时数据进行远程通讯。

4)数据计算和报警：本发明的数据采集卡能够实时将传感器测得的壁面温度和室内空气露点温度进行计算和比较，当壁面温度小于等于室内空气露点温度时，进行就地结露提醒，并将数据远传至控制中心，进行结露远传报警。

5)就地结露提醒：本发明的结露提醒指示灯能够在壁面开始结露时发出就地结露提醒。

本发明的有益效果是：

本发明将测量传感器与数据处理器相结合，结构紧凑、外形美观。

本发明不仅可以实时显示壁面温度、空气露点温度、空气温湿度，并能在结露初期发出结露报警，显示壁面是否结露，避免因结露而引发危害。

本发明可广泛应用于有结露控制要求、空气湿度较大、易出现结露的场所。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明壁面结露监测装置总布局图；

图2是本发明的显示集成装置的正视图；

图3是本发明的壁面温度传感器探头墙内安装的剖视图；

图4是本发明集成电路板功能分析图。

图中：1-显示集成装置、2-壁面温度传感器探头、3-露点温度传感器探头、4-温湿度传感器探头、5-装置壳体、6-显示屏、7-结露提醒指示灯、8-接线盒、9-集成电路板、10-导线、11-保护套管、12-热电极、13-绝缘套管、14-弹性垫片、15-密封垫片、16-堵头。

具体实施方式

以下结合实施例及说明书附图对本发明进行详细说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。

如图1、2所示：

一种壁面结露监测装置，包括显示集成装置1、壁面温度传感器探头2、露点温度传感器探头3和温湿度传感器探头4。所述壁面温度传感器探头2对所需监测墙体的壁面温度进行测量，所述露点温度传感器探头3对房间内空气的露点温度进行测量，所述温湿度传感器探头4对房间内空气的温度和湿度进行测量，上述三个传感器探头对墙壁面温度、空气露点温度、空气温湿度进行实时数据测量和采集，并通过远程传输数据线传输至集成电路板9，进行数据分析、计算、判断和存储。所述显示集成装置1进行实时数据显示，如判定结露，则结露提醒指示灯7进行闪烁提醒。同时，所有采集的数据均可通过数据线10实现远传和报警等。

如图2所示：

所述显示集成装置1包括：装置壳体5、显示屏6、结露提醒指示灯7、接线盒8、集成电路板9，该显示集成装置1具有数据测量、采集、处理、显示和远传的功能。

所述装置壳体5的具体尺寸：长×宽×厚约为150×110×60mm，材料为高性能塑料或不锈钢，用于容纳集成电路板9、显示屏6、接线盒8、结露提醒指示灯7等部件，其被安置于被测量房间现场的墙面上，其正面面板上有一矩形开孔，孔的尺寸约为119×93mm。

所述显示屏6的具体尺寸：长×宽×厚度约为128×102×38mm。所述显示屏6为触摸显示屏，用于实时显示被测房间墙壁面温度、空气露点温度、空气温湿度、结露等参数的数据，其嵌安置于装置壳体正面面板的矩形开孔上。

所述结露提醒指示灯7，用于结露提醒，其安置于装置壳体5的正面面板上，当壁面温度低于室内空气的露点温度，即发生结露时，所述结露提醒指示灯7即开始闪烁提醒。

所述接线盒8内置485接口和电源接口，其安置于装置壳体5下部。其中，485接口用于集成电路板9与远程传输数据线的连接，电源接口给整个系统供电。

所述导线10将显示集成装置1和壁面温度传感器探头2连接。

如图3所示：

所述壁面温度传感器探头2包括：保护套管11、热电极12、绝缘套管13、弹性垫片14、密封垫片15、堵头16，其用于被测墙面的温度测量，其安置于被监测墙体室内的墙面上。其中壁面温度的测量范围为-30～50℃，精度为±0.25℃。

所述保护套管11，其长×外径×壁厚约为50×15×1.2mm，安置于墙体壁面开孔内，材料为不锈钢，其靠近墙体内部的测量端是封闭的，用于防止壁面温度传感器探头2的热电极12与被测墙体直接接触，保护热电极12不发生化学腐蚀和机械损伤。所述保护套管11的另一端是开口的，用于将热电极12和绝缘套管13放入其中。

所述热电极12，用于测量墙体壁面温度，敷设在保护套管11内，并通过导线10接至显示集成装置1，材料为镍铬-铜镍。

所述绝缘套管13，用于防止两个热电极12之间或热电极12与保护套管11之间接触短路，其安置于保护套管11内，材料为普通陶瓷。

所述弹性垫片14，其形状为长条形薄片，长×宽×厚度约为35×5×0.7mm，材料为不锈钢，位于保护套管11外侧，用于快捷在墙上开孔内固定保护套管11。所述弹性垫片14的长度方向与保护套管11长度方向一致，一端焊接固定于保护套管11的测量端，另一端悬空。所述弹性垫片14与保护套管11管壁距离约5～15mm，即弹性垫片14与保护套管11壁面保持一定的角度。所述弹性垫片14为四个，且沿所述保护套管11周向均匀放置，以保证保护套管11与被测墙面的垂直安装。

所述密封垫片15，其形状为圆环形，厚度为4mm，外径为30mm，内径为15mm，套在保护套管13外侧，位于堵头16和被测墙壁之间，用于将墙壁上的开孔与室内空气环境隔绝，其材料为高性能橡胶。

所述堵头16，其长度×外径约为10×20mm，用于保护套管11在墙外侧的封堵，材料为不锈钢，其封头端带有4mm直径的小孔，用于热电极12穿过。

所述露点温度传感器探头3和所述温湿度传感器探头4为防潮型的通用探头。

如图1所示：

所述露点温度传感器探头3用于测量空气露点温度，其测量范围为-40～50℃，精度为±0.25℃。

所述温湿度传感器探头4用于测量空气温度和相对湿度，温度的测量范围为-40～50℃，精度为±0.25℃，相对湿度的测量范围为0～95RH，精度为±2RH。

如图4所示：

所述集成电路板9，其具体尺寸为长×宽约为120×70mm，其包括：数据采集卡模块、壁面温度传感器模块、露点温度传感器模块和温湿度传感器模块四部分，其位于装置壳体5的内部。所述的数据采集卡模块具有数据分析、处理、编程、存储和远传功能，对所采集的数据进行分析、处理和远传后，如得出结露结论，即发出结露提醒指令，结露提醒指示灯7进行闪烁提醒。所述的壁面温度传感器模块、露点温度传感器模块、温湿度传感器模块在分别给三个探头供电的同时，也分别将三个探头所接收的信号转换为数据采集卡可以使用的格式。

本发明所述的一种壁面结露测量装置的使用方法包括如下步骤：

1)显示集成装置1的安装：

将所述集成电路板9固定在所述装置壳体5内，将所述结露提醒指示灯7、所述接线盒8、所述露点温度传感器探头3和所述温湿度传感器探头4固定在装置壳体5上，将所述显示屏6固定在装置壳体5的正面面板开孔上，将上述各部件的线路连接完毕，将所述显示集成装置1安装固定在被测墙体内壁面上。

2)壁面温度传感器探头2的安装：

在被测墙面上开孔，孔深度×直径尺寸约为45×20mm，将所述壁面温度传感器探头2插入墙上所开孔，所述弹性垫片14即会起到固定壁面温度传感器探头2的作用，然后，将所述密封垫片15套在保护套管11的外侧靠近室内环境一端，将所述热电极12穿过所述堵头16，并将所述安装好绝缘套管13的热电极12放入保护套管11内，将所述堵头16封堵上保护套管11，所述壁面温度传感器探头2安装完毕，并能够保证所述壁面温度传感器探头2与室内环境隔离。所述导线10将所述显示集成装置1和所述壁面温度传感器探头2连接在一起。

3)系统供电：

将所述接线盒8的电源接口与房间的电源相连接，即能够实现给整个壁面结露监测装置供电。

4)数据采集：

所述壁面温度传感器探头2能够测量墙体壁面的温度，所述露点温度传感器探头3能够测量空气露点温度，所述温湿度传感器探头4能够测量室内空气温度和相对湿度。

5)数据处理和显示：

所述集成电路板9，由数据采集卡模块、壁面温度传感器模块、露点温度传感器模块和温湿度传感器模块四部分组成。所述的数据采集卡模块具有数据分析、处理、编程、存储和远传功能，对所采集的数据进行分析、处理和远传后，如得出结露结论，即发出结露提醒指令，结露提醒指示灯7进行闪烁提醒。所述的壁面温度传感器模块、露点温度传感器模块、温湿度传感器模块在分别给三个探头供电的同时，也分别将三个探头所接收的信号转换为数据采集卡可以使用的格式。

6)数据传输：

所述接线盒8内有485通信接口，能够将实时数据作为自动控制的输入信号进行远程传输。

7)结露就地提醒：

所述结露提醒指示灯7，当壁面温度低于室内空气的露点温度，即墙体壁面发生结露时，即开始闪烁提醒。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

以上是本发明的一个最佳的实施例，并不能以此来限制本发明的保护范围。本发明的保护范围还包括其他的对于本领域技术人员来讲是显而易见的变换和替代。

Claims (10)

1.一种壁面结露监测装置，其特征在于：包括显示集成装置、壁面温度传感器探头、露点温度传感器探头和温湿度传感器探头；其中，所述显示集成装置包括：装置壳体、显示屏、结露提醒指示灯、接线盒、集成电路板；所述装置壳体被安置于被测量房间现场的墙面上；所述壁面温度传感器探头包括：保护套管、热电极、绝缘套管、弹性垫片、密封垫片、堵头；所述保护套管安置于所述墙面开孔内，其靠近墙体内部的测量端是封闭的，所述保护套管的另一端是开口的，用于将热电极和绝缘套管放入其中。

2.如权利要求1所述的一种壁面结露监测装置，其特征在于：所述装置壳体用于容纳集成电路板、显示屏、接线盒、结露提醒指示灯；其正面面板上有一矩形开孔，所述显示屏嵌安置于装置壳体正面面板的矩形开孔上；所述集成电路板固定于所述装置壳体内部；所述结露提醒指示灯安置于装置壳体的正面面板上；所述接线盒内置485接口和电源接口，其安置于装置壳体下部。

3.如权利要求2所述的一种壁面结露监测装置，其特征在于：所述装置壳体的材料为高性能塑料或不锈钢。

4.如权利要求2所述的一种壁面结露监测装置，其特征在于：所述集成电路板包括数据采集卡模块、壁面温度传感器模块、露点温度传感器模块和温湿度传感器模块四部分。

5.如权利要求2所述的一种壁面结露监测装置，其特征在于：所述露点温度传感器探头和所述温湿度传感器探头为防潮型的通用探头。

6.如权利要求1所述的一种壁面结露监测装置，其特征在于：所述壁面温度传感器探头中的所述热电极敷设在所述保护套管内；所述弹性垫片位于所述保护套管外侧；所述密封垫片形状为中空圆柱状，套在保护套管外侧，位于堵头和墙壁之间。

7.如权利要求6所述的一种壁面结露监测装置，其特征在于：所述弹性垫片的形状为长条形薄片，其长度方向与所述保护套管长度方向一致，其一端焊接固定于所述保护套管的测量端，另一端悬空；所述弹性垫片为四个，且沿所述保护套管周向均匀放置。

8.一种采用权利要求1～7中任一所述的壁面结露监测装置进行壁面结露监测的方法，其包括如下步骤：

1)显示集成装置的安装；

2)壁面温度传感器探头的安装；

3)系统供电；

4)数据采集；

5)数据处理和显示；

6)数据传输；

7)结露就地提醒。

9.如权利要求8所述的一种壁面结露监测的方法，其特征在于：上述步骤1)具体为：将所述集成电路板固定在所述装置壳体内，将所述结露提醒指示灯、所述接线盒、所述露点温度传感器探头和所述温湿度传感器探头固定在装置壳体上，将所述显示屏固定在装置壳体的正面面板开孔上，将上述各部件的线路连接完毕，将所述显示集成装置安装固定在被测墙体内壁面上。

10.如权利要求8所述的一种壁面结露监测的方法，其特征在于：上述步骤2)具体为：在被测墙面上开孔，将所述壁面温度传感器探头插入墙上所开孔，将所述密封垫片套在保护套管的外侧靠近室内环境一端，将所述热电极穿过所述堵头，并将所述安装好绝缘套管的热电极放入保护套管内，将所述堵头封堵上保护套管；用导线连接所述显示集成装置和所述壁面温度传感器探头。