CN109459081B - 一种密封箱体用的除湿智能环境测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密封箱体用的除湿智能环境测试仪，包括壳体、主控板电路模块、测量除湿装置、电源模块以及内置天线、按键输入模块和显示模块；壳体包裹在密封箱体上，壳体与密封箱体之间设置有与两者密封的O型密封圈，壳体尾部内侧安装有测量除湿装置，壳体中部设置电源模块、主控板电路模块，壳体前部设置有防护板和不锈钢板，防护板内嵌有按键输入模块和显示模块；本发明能够实现温度、湿度和压力的测量显示，并对监测数据的异常进行声光报警及发送网络信息提示，同时其自动物理除湿功能，可以及时处理密封箱体内湿度过高的问题，以减小湿度超标对箱体内产品的影响，另外，本发明采用双电源设计，解决了电池供电时间短及电池过充或过放充电引起的安全问题。

Description

一种密封箱体用的除湿智能环境测试仪

技术领域

本发明属于仪器仪表设备制造领域，涉及一种用于密封箱体环境监测的设备，具体是一种密封箱体用的除湿智能环境测试仪。

背景技术

密封箱体内的环境对于箱内物品的质量和安全十分重要，若能探测到密封箱体内的异常情况,并及时采取措施,就能大大减少箱内物品在恶劣的环境下失效或者损坏所造成的经济损失，目前的密封箱只能是对密封箱体内的温湿度、压力进行监测，最多也只是使用一些干燥剂进行干燥，而且对监测设备的供电也只采用电池供电这一种方式，随着经济的发展和科学技术的进步，人们对密封箱内的储存环境要求也越来越高，对密封存储技术和密封包装箱的使用也提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种密封箱体用除湿智能环境测试仪，其密封性能更好，采用双电源供电，能够长效实时监测密封箱体内的环境，并根据监测结果对箱体内部进行自动物理除湿。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种密封箱体用除湿智能环境测试仪，包括壳体、主控板电路模块、测量除湿装置、电源模块以及内置天线、按键输入模块和显示模块；所述壳体包裹在密封箱体上，壳体与密封箱体之间设置有与两者密封的O型密封圈，壳体尾部内侧安装有测量除湿装置，壳体中部设置电源模块、主控板电路模块，壳体前部设置有防护板和不锈钢板，防护板内嵌有按键输入模块和显示模块；

所述主控板电路模块包括主控芯片SAM4E8C-LQFP100、电源监控模块、天线模块、存储芯片、时钟芯片、LoRA网络芯片及蜂鸣器和报警灯电路，主控板电路模块通过电源监控模块与电源模块连接，通过天线模块与内置天线连接，通过主控板电路连接插座连接控制测量除湿装置的电机，通过主控板电路连接插座连接测量电路板接收温湿度传感器和压力传感器的信号，通过按键电路模块连接按键输入模块，通过LCD模块电路连接显示模块

所述测量除湿装置包括电机，可伸缩轴承，除湿转轮，测量电路板以及单向气阀；所述电机连接可伸缩轴承，可伸缩轴承上安装有除湿转轮，可伸缩轴承的顶端连接单向气阀，除湿转轮和单向气阀之间设置测量板电路板，测量板电路板上设置有温湿度传感器和压力传感器，同时还设置有通风孔以确保空气正常流通；所述除湿转轮上涂布有多孔硅胶。

所述的一种密封箱体用除湿智能环境测试仪，其特征在于：所述电源模块采用双电源设计，由电源系统和继电器电路组成；电源系统由电源电路和电源检测电路组成；所述继电器电路的控制部分与电源电路相连接，电源电路JK1连接电池正极，JK2接地,JK3与电源开关连接，继电器电路的JK1、JK2、JK3与电源电路JK1、JK2、JK3对应相连，继电器电路的电源VDD与检测电路的VDD连接供电，电源检测电路与主控板电路模块相连；电源电路输入端与电源检测电路输入端相连，主控芯片通过电源检测电路检测判断电源电压，通过继电器电路的控制引脚连接主控芯片JDQ引脚相连，控制继电器闭合开关，若外接5V电压供电继电器电路的JK1与JK2相连，否则JK1与JK3相连，电池提供供电。

所述压力传感器和温湿度传感器的引脚通过主控板电路模块的JP1传感器连接插座相连与主控板电路模块芯片进行通信；主控板电路模块的主控芯片通过采集压力传感器的数据变化判断是否漏气，通过温湿度传感器的数据变化判断是否开启除湿功能。

本发明的有益效果是：本发明智能环境测试仪能够实现温度、湿度和压力的测量显示，并对监测数据的异常进行声光报警及发送网络信息提示，通过实时上报数据和预警信息实现无人值守自动处理异常状态，且可以根据仪表上传到监控系统软件的数据信息形成数据曲线（小时数据），对密封箱漏气状况和箱体内温湿度变化进行数据分析，能够更加准确的反应箱体内环境的变化。同时其自动物理除湿功能，可以及时处理密封箱体内湿度过高的问题，以减小湿度超标对箱体内产品的影响，其本发明的除湿采用物理除湿的方法，节省耗材且科学环保；另外，本发明采用双电源设计，解决了电池供电时间短及电池过充或过放充电引起的安全问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明正面操作界面示意图；

图3是本发明中测量除湿装置的结构示意图；

图4是本发明各电路模块连接框图；

图5是本发明中电源模块的电路图；

图6是本发明中主控芯片的电路图；

图7是本发明中LCD模块电路图；

图8是本发明中JP2除湿装置连接座电路图；

图9是本发明中按键模块电路图；

图10是本发明中蜂鸣器电路图；

图11是本发明中JP1传感器连接座电路图；

图12是本发明中报警灯电路图；

图13是本发明中时钟芯片电路图；

图14是本发明中天线模块电路图；

图中1、壳体；2、主控板电路模块；3、测量除湿装置；4、电源模块；5、O型密封圈；6、防护板；7、模式按键；8、开关机按键；9、屏显按键；10、OLED显示屏；11、电机；12、可伸缩轴承；13、除湿转轮；14、测量电路板；15、单向气阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步阐述：

一种密封箱体用除湿智能环境测试仪，如图1所示，包括壳体1、主控板电路模块2、测量除湿装置3、电源模块4以及内置天线、按键输入模块和显示模块；所述壳体1镶嵌在密封箱体上，壳体1与密封箱体之间设置有与两者密封的O型密封圈5，壳体1尾部内侧安装有测量除湿装置3，壳体1中部设置主控板电路模块2、电源模块4，壳体1前部设置有防护板6和不锈钢板，防护板6内嵌有按键输入模块和显示模块；按键输入模块如图2所示，包括模式按键7、开关机按键8、屏显按键9及显示模块包括OLED显示屏10；

主控板电路模块2，如图6、7、8、9、10、11、12、13、14所示，包括主控芯片SAM4E8C-LQFP100，电源监控模块、天线模块、存储芯片、时钟芯片、LoRA网络芯片及蜂鸣器和报警灯电路，主控板电路模块通过电源监控模块与电源模块连接，通过天线模块与内置天线连接，通过主控板JP2除湿装置连接座连接控制测量除湿装置的电机，通过主控板JP1传感器连接座连接测量电路板接收温湿度传感器和压力传感器的信号，通过主控板PORT引脚连接按键输入模块，通过LCD模块连接显示模块，其连接关系如图4所示。

所述测量除湿装置如图3所示，包括电机11，可伸缩轴承12，除湿转轮13，测量电路板14以及单向气阀15；电机11连接可伸缩轴承12，可伸缩轴承12上安装有除湿转轮13，可伸缩轴承12的顶端还连接单向气阀15，单向气阀15通过螺纹接口与壳体1进行对接，除湿转轮13和单向气阀15之间设置测量电路板14，测量电路板14上设置有温湿度传感器和压力传感器，同时还设置有通风孔16以确保空气正常流通；当智能环境测试仪开始监控时，电机11转动通过可伸缩轴承12带动单向气阀15转动，单向气阀15打开，空气流出，测量电路板14监控气体，传输参数；测量电路板14上的温湿度传感器、压力传感器实时将监测数据传输到主控板电路模块2，主控板电路模块2再将数据转换传输给显示模块的OLED显示屏10；当主控板电路模块判断湿度超标时，电机11开始工作，驱动除湿转轮13转动，除湿转轮13上涂布有多孔硅胶，多孔硅胶将空气中的水分以物理方式吸附于硅胶上，当多孔硅胶吸附饱和时，电机11通过可伸缩轴承12拉回除湿转轮13，并关闭单向气阀15，利用外界温度和电机11工作产生的热量对除湿转轮13进行干燥处理，这样的设计实现了仪表自动除湿的目的，而且不会产生任何有害的化学物质和耗材的损耗，节能环保；

所述电源模块采用双电源供电方式，电池供电和外接电源供电相结合，而且可以随时任意进行切换，电源模块如图5所示，由电源电路和继电器电路组成；所述继电器电路的控制部分JK1、JK2、JK3与电源电路的JK1、JK2、JK3相连接，继电器电路由电源（VDD）与电源系统（VDD）连接供电，继电器电路的控制引脚JDQ连接主芯片JDQ引脚，控制继电器电路的打开和关闭，电源系统电路的JK1连接电池的正极，JK2接地，JK3与电源开关连接，VIN为电源输入，经过稳压芯片U8输出，给芯片提供稳定电压，同时给超级电容C10进行充电；电池供电时，继电器电路的JK1与JK3连接（即继电器闭合）电源由电池供电经过二极管D2，开关key，稳压电源U8给芯片提供3.6V电压，使系统能正常工作。当插入外接电源时，芯片检测到电源电压为5v，芯片通过JDQ引脚控制继电器JK1与JK2连接（继电器打开），断开电池供电切换为外接5V电压供电，使系统正常工作。当拔除外接电源时,系统供电由超级电容供电,芯片检测到电源电压下降至小于5V时，芯片通过JDQ引脚控制继电器JK1与JK3连接（继电器闭合）切换为电池供电；这样的设计解决了测试仪因电池供能量小、寿命短导致仪表无法长期工作问题，而且减少不必要的耗材，节能环保。

主控板电路模块2、测量电路板14上的压力传感器、电机11、可伸缩轴承12、单向气阀15共同实现仪表漏气检测自动关闭单向气阀15并发出告警的功能，通过测量电路板14上的压力传感器检测密封箱体内的压力值，主控板电路模块2根据设置的漏气阈值参数，检测判断是否漏气，如果漏气，主控板电路模块2控制电机11工作，带动可伸缩轴承12转动，进而关闭单向气阀15，并控制LoRA网络芯片上传告警信息及控制蜂鸣器和LED状态灯进行声光报警，以解决目前仪表无法实时发现由于环境影响产生的漏气问题，以及完成自动关闭单向气阀的操作。

Claims (3)

1.一种密封箱体用的除湿智能环境测试仪，其特征在于：包括壳体、主控板电路模块、测量除湿装置、电源模块以及内置天线、按键输入模块和显示模块；所述壳体包裹在密封箱体上，壳体与密封箱体之间设置有与两者密封的O型密封圈，壳体尾部内侧安装有测量除湿装置，壳体中部设置电源模块、主控板电路模块，壳体前部设置有防护板和不锈钢板，防护板内嵌有按键输入模块和显示模块；所述测量除湿装置包括电机，可伸缩轴承，除湿转轮，测量电路板以及单向气阀；所述电机连接可伸缩轴承，可伸缩轴承上安装有除湿转轮，可伸缩轴承的顶端连接单向气阀，除湿转轮和单向气阀之间设置测量板电路板，测量板电路板上设置有温湿度传感器和压力传感器，同时还设置有通风孔以确保空气正常流通；所述除湿转轮上涂布有多孔硅胶；所述主控板电路模块包括主控芯片SAM4E8C-LQFP100、电源监控模块、天线模块、存储芯片、时钟芯片、LoRA网络芯片及蜂鸣器和报警灯电路，主控板电路模块通过电源监控模块与电源模块连接，通过天线模块与内置天线连接，通过主控板电路模块JP2连接插座连接控制测量除湿装置的电机，通过主控板电路模块JP1连接插座连接测量电路板接收温湿度传感器和压力传感器的信号，通过按键电路模块连接按键输入模块，通过LCD模块连接显示模块。

2.根据权利要求1所述的一种密封箱体用的除湿智能环境测试仪，其特征在于：所述电源模块采用双电源设计，由电源系统和继电器电路组成；电源系统由电源电路和电源检测电路组成；所述继电器电路的控制部分与电源电路相连接，电源电路JK1连接电池正极，电源电路JK2接地，电源电路JK3与电源开关连接，继电器电路的JK1、继电器电路JK2、继电器电路JK3与电源电路JK1、电源电路JK2、电源电路JK3对应相连，继电器电路的电源VDD与检测电路的VDD连接供电，电源检测电路与主控板电路模块相连；电源电路输入端与电源检测电路输入端相连，主控芯片通过电源检测电路检测判断电源电压，通过继电器电路的控制引脚连接主控芯片JDQ引脚相连，控制继电器闭合开关，若外接5V电压供电继电器电路的JK1与继电器电路的JK2相连，否则继电器电路的JK1与继电器电路的JK3相连，电池提供供电。

3.根据权利要求1所述的一种密封箱体用的除湿智能环境测试仪，其特征在于：所述主控板电路模块通过采集压力传感器的数据变化判断是否漏气，通过温湿度传感器的数据变化判断是否开启除湿功能。

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