CN107132178A - 一种小型的模拟环境温、湿度的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型的模拟环境温湿度的装置，包括风道、风机、温湿度采集组件、温度调节组件、湿度调节组件、均流装置、精密电子秤、湿源等。该装置由测试管段和功能管段两个部分组成，其中所述测试管段及其附属设备包括均流装置、温湿度采集组件、湿源以及精密电子秤，其主要功能是利用温湿度采集组件测量人工环境的温湿度；功能管段包括风机、温度调节组件、湿度调节组件，其主要功能是实现风道内湿空气的循环以及调节风道内循环空气的温度和湿度。采用上述方案，解决了现有小型人工环境温、湿度模拟装置中由于除湿组件除湿过强而难以调控较低湿度的环境以及静态的空气环境使得测量结果不精确的问题。

Description

一种小型的模拟环境温、湿度的装置

技术领域

本发明涉及一种小型的模拟环境温、湿度的装置，尤其涉及一种动态低湿实验环境的模拟，属于测试环境模拟技术领域。

背景技术

人工环境温、湿度实验装置是利用对温、湿度设备的自动控制来模拟一定范围的温、湿度环境，并在该环境下对抽样产品进行实验测试，以考察温、湿度对产品的影响并评价产品的质量。人工环境温、湿度实验装置广泛应用于各个领域中，在工程及科研中发挥着极其重要的作用。

目前现有的设备能够对人工环境内空气温、湿度在一定范围内进行调控，但是还存在着一些问题。现有人工环境实验设备的除湿模块所涉及到的除湿方法主要有两种，分别为冷冻除湿空气法和干燥空气置换湿蒸汽除湿法：冷冻除湿法是将空气冷却到露点温度以下，使大于饱和含量的水汽凝结析出，从而达到降低空气湿度的目的；干燥空气法是将干空气送入实验箱内与箱内湿空气进行置换，从而达到除湿的目的。但人工环境实验设备的小型化，会导致湿负荷较小，除湿过强，因此会导致湿度控制组件频繁启停，人工环境中的空气湿度波动过大，湿度控制精度降低。上述现有小型人工环境实验装置中对于空气湿度的调控存在一定的缺陷，难以创造较低湿度的人工环境，从而无法进行低湿度环境实验。

另一方面，小型人工环境实验装置中的空气循环系统的目标是在小型人工环境内形成均匀和稳定的温、湿度场，其关键技术在于气流组织设计。气流组织的好坏，直接影响设备的性能。现有的小型人工环境实验设备大多依靠风轮、隔板等设备形成一个可供空气在装置内循环流动的风道，但是此类结构的风道难以使小型人工环境内形成良好的气流组织，从而导致温、湿度场不均匀，影响测试结果。因此在小型人工环境实验设备中，空气循环的风道结构有必要进行一定程度的优化。

综上所述，目前一些小型人工环境实验设备的产品在湿度控制方面以及空气循环方面都存在着一些弊端：其中在湿度控制方面，主要是存在难以实现为小型人工环境创造较低空气湿度的问题；在空气循环方面，主要是存在小型人工环境中难以形成良好的气流组织的问题。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷与不足，提供一种小型的模拟环境温、湿度的装置，该装置能为小型人工环境提供均匀的气流组织，并且采用饱和溶液法进行湿度调节，对小型人工环境中湿度控制的范围拓宽，特别是为小型人工环境提供较低的空气湿度。

本发明为了解决上述技术问题，提供了如下技术方案：

一种小型的模拟环境温、湿度的装置，包括设置在风道内的均流装置、温湿度采集组件、风机、温度调节组件、湿度调节组件；所述的均流装置将风道分为测试管段和功能管段两个部分；

测试管段下方设有精密电子秤，精密电子秤上放置有湿源；测试管段内安装温湿度采集组件；

功能管段部分依次安装风机、温度调节组件、湿度调节组件；

湿度调节组件包括饱和盐溶液箱、小型水泵、喷淋装置、填料层、水槽以及导水管，其中喷淋装置及填料层设置在风道内，所述饱和盐溶液箱与所述小型水泵以及所述喷淋装置用相应管道连接，所述填料层下方设有水槽，所述水槽下方设有导水管，所述导水管与饱和盐溶液箱相连。

进一步的，测试管段下表面与湿源连接位置设置有开孔。且开孔处同时设置有可控制开孔启闭的滑盖。

进一步的，温度调节组件包括换热装置、恒温水浴以及小型水泵，其中，换热装置设置在风道内，所述换热装置，恒温水浴，小型水泵用水管相连，其中小型水泵(7-2)提供循环动力。

进一步的，湿源的上表面与所述测试管段下表面齐平。

湿源除上表面以外的其余五个面用保温材料包裹之后再用锡箔包裹。

在上述测试管段内温湿度采集组件5在所述测试管段内设置数量不少于3个，且在湿源上部管段空间内均匀对称布置。

优选的，风道表面材料为有机玻璃、聚四氟乙烯或玻璃钢。

优选的，填料层类型为S波填料或斜折波填料。

优选的，小型水泵为潜液式水泵或微型抽水泵。

本发明相对于现有技术相比，具有显著优点如下：

1.本发明将小型人工环境设置于循环空气的风道内，可通过动静结合的方式对小型人工环境温湿、度进行调控，解决了小型人工环境温、湿度模拟装置中气流组织不均匀的问题，使测试环境中温、湿度场更加均匀和稳定，提高了装置在测试模拟过程中的可靠性。

2.本发明采用饱和盐溶液法控制小型人工环境内空气湿度，解决了小型人工环境温、湿度模拟装置中难以针对产湿量很低情况下相对湿度的控制的难题，从而拓展了实验的范围。

3.本发明采用有机玻璃作为装置的主体材料，使模拟的小型人工环境区域以及温、湿度调节组件区域具有可视性，便于观察各个环节的动态过程，造型美观，并且便于检修、管理。

附图说明

图1为本发明的小型环境温、湿度模拟装置示意图。

其中，1、风道；2、精密电子秤；3、湿源；4、均流装置；5、温湿度采集组件；6、风机；7、温度调节组件；7-1、换热装置；7-2、小型水泵；7-3、恒温水浴；8湿度调节组件；8-1、饱和盐溶液箱；8-2、小型水泵；8-3、喷淋装置；8-4、填料层；8-5、水槽；8-6、导水管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例：

结合图1，一种小型的模拟环境温、湿度的实验装置，主要包括设置在风道1内的均流装置4、温湿度采集组件5、风机6、温度调节组件7、湿度调节组件8；所述的均流装置4将风道1分为测试管段和功能管段两个部分。测试管段下方设有精密电子秤2，精密电子秤2上放置有湿源3，测试管段内安装温湿度采集组件5；功能管段部分依次安装风机6、温度调节组件7、湿度调节组件8。利用装置中的温度调节组件7来调控小型人工环境的温度，利用装置中的湿度调节组件8来调控小型人工环境的湿度，并利用风机6使装置中的空气不断循环流动，为小型人工环境提供更加均匀和稳定的温、湿度场。所述湿源3除上表面以外的其余五个面用保温材料包裹之后再用锡箔包裹，且湿源上表面与所述测试管段的开孔处齐平，以隔绝湿源3与外界环境的热交换和湿交换，并确保湿源3与小型人工环境的热、湿交换仅在湿源3的上表面进行。所述精密电子秤2可测得湿源3质量随时间变化，以得出湿源3在一定温、湿度环境下其吸、放湿量。所述湿度调节组件8包括饱和盐溶液箱8-1、小型水泵8-2、喷淋装置8-3、填料层8-4、水槽8-5以及导水管8-6，饱和盐溶液箱8-1与小型水泵8-2以及喷淋装置8-3用相应管道相连，填料层8-4下方设有水槽8-5，所述水槽8-5下方接有导水管8-6，所述导水管8-6与所述饱和盐溶液箱相连8-1，使饱和盐溶液在湿度调节组件8的各个部件中循环流动。所述温度调节组件7包括换热装置7-1、小型水泵7-2以及恒温水浴7-3，换热装置7-1和恒温水浴7-3以及小型水泵7-2用相应水管相连，使用于换热的恒温水在换热装置7-1与恒温水浴7-3之间形成一个循环回路。测试管段的功能主要是利用温湿度采集组件5测量小型人工环境的温、湿度；功能管段的主要功能是对小型人工环境内温、湿度进行调节以及使装置内空气循环流动。装置中各个通电设备均与控制电路板相连。

(1)、为小型人工环境提供一定温、湿度的运行模式

闭合测试管段下表面处的开口，启动位于功能管段中的风机6，使装置运行片刻，检查装置内部是否保持正压，待确定装置内部保持正压后，打开功能管段中的湿度调节组件8，通过小型水泵8-2以及喷淋装置8-3及相应管道将饱和盐溶液喷洒至填料层8-4上，饱和盐溶液在顺着填料层8-4流向水槽8-5的同时，与装置内的循环空气充分接触，从而实现对小型人工环境内空气湿度的调节。在调节小型人工环境空气湿度的过程中，通过更换饱和盐溶液的种类来实现为小型人工环境内空气加湿或减湿。同时，开启功能管段中温度调节组件7，小型水泵7-2及水管使恒温水浴7-3中的恒温水流经换热装置7-1后重新回到恒温水浴7-3中，形成循环回路。再通过装置内的循环空气与换热装置7-1换热来实现对小型人工环境空气温度的调节。观察测试管段中温、湿度采集组件5中反馈的温、湿度数值变化，当小型人工环境中温、湿度达到设定值时，关闭功能管段的湿度调节组件8及温度调节组件7；当小型人工环境中温、湿度与设定值有偏差时，开启功能管段中的湿度调节组件8及温度调节组件7。

(2)、研究湿源的吸放湿能力与小型人工环境的温、湿度变化的关系实验的运行模式

当小型人工环境内温、湿度值达到所需值且稳定后，关闭功能管段的湿度调节组件8和温度调节组件7。打开测试管段中下表面的开口，使湿源3的上表面与测试管段下表面开口处相齐平，确保湿源3与小型人工环境的热、湿交换仅在湿源3的上表面进行。观察测试管段中温、湿度采集组件5中反馈的温、湿度数值随时间变化以及精密电子秤2的读数变化，从而可研究湿源3在不同温、湿度小型人工环境下其吸放湿能力变化以及湿源3的吸放湿效应对小型人工环境温、湿度的影响。

Claims (10)

1.一种小型的模拟环境温、湿度的装置，其特征在于：包括设置在风道(1)内的均流装置(4)、温湿度采集组件(5)、风机(6)、温度调节组件(7)、湿度调节组件(8)；所述的均流装置(4)将风道(1)分为测试管段和功能管段两个部分；

测试管段下方设有精密电子秤(2)，精密电子秤(2)上放置有湿源(3)；测试管段内安装温湿度采集组件(5)；

功能管段部分依次安装风机(6)、温度调节组件(7)、湿度调节组件(8)；

所述湿度调节组件(8)包括饱和盐溶液箱(8-1)、小型水泵(8-2)、喷淋装置(8-3)、填料层(8-4)、水槽(8-5)以及导水管(8-6)，其中喷淋装置(8-3)及填料层(8-4)设置在风道(1)内，所述饱和盐溶液箱(8-1)与所述小型水泵(8-2)以及所述喷淋装置(8-3)用相应管道连接，所述填料层(8-4)下方设有水槽(8-5)，所述水槽(8-5)下方设有导水管(8-6)，所述导水管(8-6)与饱和盐溶液箱(8-1)相连。

2.根据权利要求1所述的小型的模拟环境温湿度的装置，其特征在于：所述测试管段下表面与湿源(3)连接位置设置有开孔。

3.根据权利要求2所述的小型的模拟环境温湿度的装置，其特征在于：所述开孔处同时设置有可控制开孔启闭的滑盖。

4.根据权利要求2所述的小型的模拟环境温湿度的装置，其特征在于：所述湿源(3)的上表面与所述测试管段下表面齐平。

5.根据权利要求1或2所述的小型的模拟环境温湿度的装置，其特征在于：所述湿源(3)除上表面以外的其余五个面均用保温材料包裹之后再用锡箔包裹。

6.根据权利要求1所述的模拟小型的模拟温湿度的装置，其特征在于：所述温湿度采集组件(5)在所述测试管段内设置数量不少于3个，且在湿源上部管段空间内均匀对称布置。

7.根据权利要求1所述的小型的模拟环境温湿度的装置，其特征在于：所述温度调节组件(7)包括换热装置(7-1)、恒温水浴(7-3)以及小型水泵(7-2)，其中，换热装置(7-1)设置在风道(1)内，所述换热装置(7-1)，恒温水浴(7-3)，小型水泵(7-2)用水管相连，其中小型水泵(7-2)提供循环动力。

8.根据权利要求1所述的小型的模拟环境温湿度的装置，其特征在于：所述风道(1)表面材料为有机玻璃、聚四氟乙烯或玻璃钢。

9.根据权利要求1所述的小型的模拟环境温湿度的装置，其特征在于：所述填料层(8-4)类型为S波填料或斜折波填料。

10.根据权利要求1所述的一种小型的模拟环境温湿度的装置，其特征在于：所述小型水泵(8-2)为潜液式水泵或微型抽水泵。