CN110370437A - 一种混凝土恒温恒湿养护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混凝土恒温恒湿养护装置，包括存储箱和控制箱，存储箱与控制箱之间设有隔板；存储箱一侧设有箱门，存储箱内部设有PT100电阻、风扇、传感器和环形加热排；控制箱包括嵌入式控制器、温湿度监控模块、冷凝压缩机和超声波加湿仪，嵌入式控制器分别连接并控制PT100电阻、风扇、环形加热排、冷凝压缩机和超声波加湿仪，PT100电阻和超声波加湿仪均用于调节存储箱内的湿度，风扇、环形加热排和冷凝压缩机均用于调节存储箱内的温度。本发明的有益效果：引入温湿度粗调与细调元件，降低温湿度两个物理量的互相影响程度；采用可触摸组态屏，可高精度地显示箱内压力值；采用对温度调节更为敏感的温湿度元件，使温湿度的调节更加快速精确。

Description

一种混凝土恒温恒湿养护装置

技术领域

本发明涉及工业控制类装置技术领域，尤其涉及一种混凝土恒温恒湿养护装置。

背景技术

工业混凝土养护环境的温度、湿度是工业领域的重要参数，随着工业技术的发展，对这些参数的控制也越来越重要，从目前来看，混凝土养护箱虽然市面上众多，但是由于这种养护箱对温湿度的控制采用不严格的手段，比如对混凝土养护箱控制温度、湿度时，相对湿度的变化会引起室温波动；室温变化会影响空气中水蒸气的含量，从而改变了相对湿度，一般来说，其影响的规律是温升则相对湿度减少，反之亦然。养护箱内温湿度的强耦合性对控制系统提出了很高的要求，如果不考虑回路之间的耦合显然是不合适的。

另外，从控制精度上来说，很多养护箱的温度控制不精确，上下波动在2℃左右，对于那些对温度特敏感的混凝土试件，显然不能保证其强度等级和耐久性。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种混凝土恒温恒湿养护装置。

本发明的实施例提供一种混凝土恒温恒湿养护装置，包括存储箱和控制箱，所述存储箱内部设有PT100电阻、风扇、传感器和环形加热排，所述控制箱设有嵌入式控制器、温湿度监控模块、冷凝压缩机和超声波加湿仪，所述传感器连接所述温湿度监控模块，所述温湿度监控模块连接所述嵌入式控制器并向其传输温湿度信息，所述嵌入式控制器分别连接并控制所述PT100电阻、所述风扇、所述环形加热排、所述冷凝压缩机和所述超声波加湿仪，所述风扇、所述环形加热排和所述冷凝压缩机均用于调节所述存储箱内的温度，所述超声波加湿仪用于调节所述存储箱内的湿度，所述PT100电阻表面包裹有干湿球，所述干湿球用于吸收所述存储箱内的水分使所述存储箱内湿度降低，或蒸发水分至所述存储箱使湿度提高。

进一步地，所述存储箱与所述控制箱之间设有隔板；所述存储箱一侧设有箱门，所述PT100电阻、所述风扇和所述传感器均固定在所述隔板上，所述环形加热排设置在所述存储箱一侧面上且该侧面与所述箱门相对，所述嵌入式控制器位于所述箱门同一侧的所述控制箱内部，所述温湿度监控模块内嵌于所述嵌入式控制器内部，所述冷凝压缩机位于所述控制箱底面，所述超声波加湿仪位于所述嵌入式控制器相对的侧面上。

进一步地，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器，所述温度传感器、所述湿度传感器和所述压力传感器均通过RS485模块连接所述温湿度监控模块。

进一步地，所述箱门侧边设有数码管和组态屏，所述数码管位于所述组态屏上方，所述数码管和所述组态屏均电性连接所述嵌入式控制器，所述数码管用于显示所述存储箱内部的温度和湿度，所述组态屏用于显示所述存储箱内部的压力。

进一步地，所述组态屏为SDWe070C06型可触摸液晶组态屏，所述组态屏通过串口连接所述嵌入式控制器。

进一步地，所述装置至少设有一个所述数码管，所述数码管均为八位数码管。

进一步地，所述温湿度监控模块为模数转换模块，所述温湿度监控模块用于将所述温度传感器、所述湿度传感器和所述压力传感器传递过来的电流信号或电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号传送给所述嵌入式控制器。

进一步地，所述冷凝压缩机设有冷凝口，所述超声波加湿仪设有加湿口，所述冷凝口和所述加湿口均位于所述存储箱内。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1)引入温湿度粗调与细调元件，大大降低了温湿度两个物理量的互相影响程度；

2)采用可触摸组态屏，可高精度地显示箱内压力值与其他信息；

3)采用对温度调节更为敏感的温湿度元件，使温湿度的调节更加快速精确。

附图说明

图1是本发明一种混凝土恒温恒湿养护装置的结构示意图一。

图2是本发明一种混凝土恒温恒湿养护装置的结构示意图二。

图3是本发明一种混凝土恒温恒湿养护装置的连接示意图。

图中：1-存储箱，11-PT100电阻，12-风扇，13-传感器，13a-温度传感器，13b-湿度传感器，13c-压力传感器，14-环形加热排，2-控制箱，21-嵌入式控制器，22-温湿度监控模块，23-冷凝压缩机，23a-冷凝口，24-超声波加湿仪，24a-加湿口，3-隔板，4-箱门，5-数码管，6-组态屏。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1和图3，本发明的实施例提供了一种混凝土恒温恒湿养护装置包括存储箱1和控制箱2，所述存储箱1用于放置需养护的混凝土，所述存储箱1与所述控制箱2之间设有隔板3；所述存储箱1一侧设有箱门4，所述存储箱1内部设有PT100电阻11、风扇12、传感器13和环形加热排14，所述PT100电阻11、所述风扇12和所述传感器13均固定在所述隔板3上，所述环形加热排14设置在所述箱门4相对的侧面上。

所述传感器13包括温度传感器13a、湿度传感器13b和压力传感器13c，所述温度传感器13a、所述湿度传感器13b和所述压力传感器13c的感测探头均位于所述存储箱1内，所述温度传感器13a用于感测所述存储箱1内的温度，所述湿度传感器13b用于感测存储箱1内的湿度，所述压力传感器13c用于感测所述存储箱1内的压力，由于所述存储箱1内的压力大小对混凝土养护较为关键，通过所述压力传感器13c感测所述存储箱1内的压力可更好的养护混凝土。

所述PT100电阻11用于微调所述存储箱1内的湿度，所述PT100电阻11表面包裹有干湿球，所述干湿球可以吸附所述存储箱1内的水分也可以蒸发水分至所述存储箱1中，当需要细微提升所述存储箱1的湿度值的时，只需给所述PT100电阻11通电使其发热，便可使所述干湿球上的水分蒸发以提升所述存储箱1内的湿度，当需要细微降低所述存储箱1的湿度值的时，只需断开所述PT100电阻11的连接电路使其降温，便可使所述干湿球上吸收所述存储箱1内的水分，从而降低所述存储箱1内的湿度。所述风扇12用于细调所述存储箱1内的温度，所述环形加热排14通电后可产生大量热量从而提高所述存储箱1内的温度，从而用于粗调所述存储箱1内的温度，也可控制所述环形加热排14在小功率状态下工作，从而用于维持所述存储箱1内的温度。

请参考图2和图3，所述控制箱2包括嵌入式控制器21、温湿度监控模块22、冷凝压缩机23和超声波加湿仪24，所述嵌入式控制器21位于所述箱门4同一侧的所述控制箱2内部，所述嵌入式控制器21为STM32F429单片机，所述嵌入式控制器21分别连接并控制所述PT100电阻11、所述风扇12、所述环形加热排14、所述冷凝压缩机23和所述超声波加湿仪24,所述温湿度监控模块22内嵌于所述嵌入式控制器21内部，所述温湿度监控模块22连接所述嵌入式控制器21并向其传输温湿度信息，所述温湿度监控模块22为模数转换模块，所述温度传感器13a、所述湿度传感器13b和所述压力传感器13c均通过RS485模块连接所述温湿度监控模块22，所述温湿度监控模块22用于将所述温度传感器13a、所述湿度传感器13b和所述压力传感器13c传递过来的电流信号或电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号传送给所述嵌入式控制器21，所述冷凝压缩机23位于所述控制箱2底面，所述冷凝压缩机23的冷凝口23a位于所述存储箱1侧的所述隔板3上，本实施例中所述冷凝压缩机23为QD30HC微型冷凝压缩机，所述冷凝压缩机23用于粗调所述存储箱1内的温度，启动所述冷凝压缩机23可通过所述冷凝口23a降低所述存储箱1内温度,所述超声波加湿仪24位于所述嵌入式控制器21相对的侧面上，所述超声波加湿仪24的加湿口24a位于所述存储箱1侧的所述隔板3上，所述超声波加湿仪24用于粗调所述存储箱1内的湿度，启动所述超声波加湿仪24可通过所述加湿口24a快速提升所述存储箱1内的湿度，所述超声波加湿仪24在小功率状态下工作可维持所述存储箱1内的湿度。

请参考图1、图2和图3，所述箱门4侧边设有数码管5和组态屏6，所述数码管5电性连接所述嵌入式控制器21，所述组态屏6通过串口连接所述嵌入式控制器21，所述数码管5位于所述组态屏6上方，本实施例中至少设有一个所述数码管5，所述数码管5均为八位数码管，通过所述数码管5的按键可预设温湿度，所述数码管5用于显示所述存储箱1内部的温度和湿度，所述组态屏6为SDWe070C06型可触摸液晶组态屏，可用于显示精确度高、小数点后位数较多的数据，本实施例中所述组态屏6用于显示所述存储箱1内部的压力。

本发明具体的温湿度控制过程为：

1)温度控制过程：接通电源并打开所述装置开关，通过所述数码管5的按键设置预设温度，所述温度传感器13a采集所述储物箱1内部的实时温度并传送至所述温湿度监控模块22，所述温湿度监控模块22将采集的电压值信号转换为数字信号并将所述数字信号传送给所述嵌入式控制器21，同时显示在所述数码管5上，所述嵌入式控制器21对所述数字信号与预设温度进行比较，若此时所述存储箱1内的温度低于预设温度，则所述嵌入式控制器21驱动所述环形加热排14工作，从而快速提升所述存储箱1内的温度至预设温度附近，若此时所述存储箱1内的温度高于预设温度，则所述嵌入式控制器21驱动所述冷凝压缩机23工作，从而快速降低所述存储箱1内的温度至预设温度附近，当所述存储箱1内的温度达到期望区间后，所述嵌入式控制器21驱动所述风扇12微调所述存储箱1内的温度，直至所述存储箱1内的温度达到理想温度区间，实际工作中由于所述存储箱1内的温度一般都高于室温，为保持所述存储箱1内的温度值，所述嵌入式控制器21会驱动所述环形加热排14在小功率状态下工作。

2)湿度控制过程：接通电源并打开所述装置开关，通过所述数码管5的按键设置预设湿度，所述湿度传感器13b采集所述储物箱1内部的实时湿度并传送至所述温湿度监控模块22，所述温湿度监控模块22将采集的电压值信号转换为数字信号并将所述数字信号传送给所述嵌入式控制器21，同时显示在所述组态屏6上，所述嵌入式控制器21对所述数字信号与预设湿度进行比较，由于混凝土养护的湿度条件一般都会比大气湿度高很多，因此实际工作中只会用到快速提升所述存储箱1内湿度的仪器，而不需用到快速降低所述存储箱1内湿度的仪器，因此此时所述嵌入式控制器21驱动所述超声波加湿仪24进行工作，以快速提升所述存储箱1内的湿度至预设湿度附近，当所述存储箱1内的湿度达到期望区间后，所述嵌入式控制器21驱动所述PT100电阻11微调所述存储箱1内的湿度至理想湿度区间，为维持所述储物箱1内的湿度，所述嵌入式控制器21会驱动所述超声波加湿仪24在小功率状态下工作。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种混凝土恒温恒湿养护装置，其特征在于：包括存储箱和控制箱，所述存储箱内部设有PT100电阻、风扇、传感器和环形加热排，所述控制箱设有嵌入式控制器、温湿度监控模块、冷凝压缩机和超声波加湿仪，所述传感器连接所述温湿度监控模块，所述温湿度监控模块连接所述嵌入式控制器并向其传输温湿度信息，所述嵌入式控制器分别连接并控制所述PT100电阻、所述风扇、所述环形加热排、所述冷凝压缩机和所述超声波加湿仪，所述风扇、所述环形加热排和所述冷凝压缩机均用于调节所述存储箱内的温度，所述超声波加湿仪用于调节所述存储箱内的湿度，所述PT100电阻表面包裹有干湿球，所述干湿球用于吸收所述存储箱内的水分使所述存储箱内湿度降低，或蒸发水分至所述存储箱使湿度提高。

2.如权利要求1所述的一种混凝土恒温恒湿养护装置，其特征在于：所述存储箱与所述控制箱之间设有隔板；所述存储箱一侧设有箱门，所述PT100电阻、所述风扇和所述传感器均固定在所述隔板上，所述环形加热排设置在所述存储箱一侧面上且该侧面与所述箱门相对，所述嵌入式控制器位于所述箱门同一侧的所述控制箱内部，所述温湿度监控模块内嵌于所述嵌入式控制器内部，所述冷凝压缩机位于所述控制箱底面，所述超声波加湿仪位于所述嵌入式控制器相对的侧面上。

3.如权利要求1所述的一种混凝土恒温恒湿养护装置，其特征在于：所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器，所述温度传感器、所述湿度传感器和所述压力传感器均通过RS485模块连接所述温湿度监控模块。

4.如权利要求1所述的一种混凝土恒温恒湿养护装置，其特征在于：所述箱门侧边设有数码管和组态屏，所述数码管位于所述组态屏上方，所述数码管和所述组态屏均电性连接所述嵌入式控制器，所述数码管用于显示所述存储箱内部的温度和湿度，所述组态屏用于显示所述存储箱内部的压力。

5.如权利要求4所述的一种混凝土恒温恒湿养护装置，其特征在于：所述组态屏为SDWe070C06型可触摸液晶组态屏，所述组态屏通过串口连接所述嵌入式控制器。

6.如权利要求4所述的一种混凝土恒温恒湿养护装置，其特征在于：所述装置至少设有一个所述数码管，所述数码管均为八位数码管。

7.如权利要求3所述的一种混凝土恒温恒湿养护装置，其特征在于：所述温湿度监控模块为模数转换模块，所述温湿度监控模块用于将所述温度传感器、所述湿度传感器和所述压力传感器传递过来的电流信号或电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号传送给所述嵌入式控制器。

8.如权利要求1所述的一种混凝土恒温恒湿养护装置，其特征在于：所述冷凝压缩机设有冷凝口，所述超声波加湿仪设有加湿口，所述冷凝口和所述加湿口均位于所述存储箱内。