CN111256793A - 一种环保型高精度恒温恒湿称重装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型高精度恒温恒湿称重装置，包括底座，罩壳，恒温箱以及操作箱，罩壳位于操作箱下方设有至少两个下橱室，罩壳顶端固定有补水箱，操作箱是由左侧恒温板、右侧恒温板、后侧恒温板、上侧恒温板和下侧恒温板组成开口面向活动门的矩形框架结构，后侧恒温板上设置有三个循环风扇，左侧恒温板、右侧恒温板、后侧恒温板，上侧恒温板和下侧恒温板均布置有加热盘管，后侧恒温板上端开设有蒸汽进口，蒸汽进口上设有冷凝器，下侧恒温板上分别固定有减震台和样品架，减震台上端固定有称重天平，其中一个下橱室内固定有加湿器，本发明以比热容大的水作为导热介质采用了五面式热交换对操作箱连接管进行加热，使得热传递更均匀。

Description

一种环保型高精度恒温恒湿称重装置

技术领域

本发明涉及环境空气和固定污染源颗粒物检测称重设备技术领域，具体为一种环保型高精度恒温恒湿称重装置。

背景技术

超低烟尘检测需要使用恒温恒湿称重环境，由于烟尘重量小，气流扰动和微小的震动都会影响称重的精度，现有的一些称重设备由于检测环境容易会导致称重的不准确。现有设备采用加热管式加热，冷凝管制冷控温震动大且易受干扰。介于传统恒温箱的一体式结构存在压缩机振动和噪声问题，无法满足精密微压测量的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型高精度恒温恒湿称重装置以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型高精度恒温恒湿称重装置，包括底座，固定在底座上的罩壳，恒温箱以及操作箱，所述底座底面固定有行走轮一和支撑腿，所述罩壳的一侧通过铰链固定有活动门，且活动门上设有电控门锁，所述活动门上对称固定有向罩壳内部延伸的柔性操作手套，所述罩壳内部正对活动门的位置处固定有操作箱，所述罩壳位于操作箱下方设有至少两个下橱室，且每个下橱室通过合页铰接有下橱门，所述罩壳顶端固定有补水箱，且罩壳位于活动门上方设置有控制器，所述恒温箱内部底端固定有电加热棒，且恒温箱侧壁分别开设有进水口和出水口，所述恒温箱顶部开设有注水口，且注水口上螺纹连接有密封盖，所述恒温箱侧壁固定有循环泵，且循环泵的输出端与出水口连接，循环泵的输入端与恒温箱内部连接，所述恒温箱顶部设有恒温箱保险阀，且恒温箱底端固定有行走轮二，所述操作箱是由左侧恒温板、右侧恒温板、后侧恒温板、上侧恒温板和下侧恒温板组成开口面向活动门的矩形框架结构，所述后侧恒温板上设置有三个循环风扇，且三个循环风扇呈三角形分布，所述左侧恒温板、右侧恒温板、后侧恒温板，上侧恒温板和下侧恒温板均布置有加热盘管，且右侧恒温板上的加热盘管的进水端延伸至右侧恒温板外并通过水管与恒温箱上的出水口连接，所述右侧恒温板上的加热盘管出水端通与上侧恒温板上的加热盘管进水端连接，且上侧恒温板上的加热盘管出水端与左侧恒温板上的加热盘管进水端连接，所述左侧恒温板的加热盘管出水端与后侧恒温板的加热盘管进水端连接，且后侧恒温板的加热盘管出水端与下侧恒温板上的加热盘管进水端连接，所述下侧恒温板上的加热盘管出水端通过水管与恒温箱上的进水口连接，所述左侧恒温板和右侧恒温板分别对应设置有温度传感器和湿度传感器，所述后侧恒温板上端开设有蒸汽进口，且蒸汽进口上设有冷凝器，所述下侧恒温板上分别固定有减震台和样品架，所述下侧恒温板靠近后侧恒温板的一侧固定有冷凝水集水槽，且冷凝水集水槽通过回收管与补水箱连接，所述冷凝水集水槽内壁设有液位传感器一，且液位传感器一与控制器电性连接，所述减震台上端固定有称重天平，且称重天平上端设置有压力传感器，其中一个所述下橱室内固定有加湿器，且加湿器的蒸汽出口端通过蒸汽管与蒸汽进口接通，所述加湿器的进水端通过补水管与补水箱连接。

优选的，所述加湿器包括密封壳体，设置在密封壳体内部底端面上的雾化片以及设在密封壳体内侧壁上的液位传感器二，且液位传感器二与控制器电性连接，所述密封壳体侧壁分别设有进水端和蒸汽出口端。

优选的，所述压力传感器、电控门锁、电加热棒、温度传感器、湿度传感器、加湿器和冷凝器均与控制器电性连接，且循环风扇与控制器电连接。

优选的，所述冷凝器包括固定在蒸汽进口内壁上的冷凝铜管，固定在后侧恒温板外壁上的半导体制冷器，且冷凝铜管的两端均与补水箱连通。

优选的，所述补水箱内设置有水泵，水泵的输出端连接有连接管，且连接管通过四通阀分别与补水管、回收管和冷凝铜管连接，且磁力三通阀与控制器电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明以比热容大的水作为导热介质采用了五面式热交换对操作箱连接管进行加热，使得热传递更均匀，而且水循环温度变化小，用独立的恒温箱连接管提供合适温度的水满足操作箱温度要求，恒温箱控温均匀性为0.01℃，从而可提高了测量精度，另外，通过操作箱内设有三个呈三角形分布的循环风扇可使操作箱内的空气进行强迫对流循环，进一步充分地进行热交换，达到操作箱内的气体温度均匀；除循环风扇其余部件都是通过管路连接将震动降低到最小。

(2)本发明中所述补水箱内设置有水泵，水泵的输出端连接有连接管，且连接管通过四通阀分别与补水管、回收管和冷凝铜管连接，且磁力三通阀与控制器电性连接，通过控制器控制补水管、回收管和冷凝铜管闭合关系，使上述三个管路在工作过程中互不影响，补水箱内的水不仅可以通过补水管流入到加湿器内进行补水，由于冷凝器通过水冷的方式对操作箱内的蒸汽进行冷凝，而正好补水箱内的水可作为冷凝器的冷凝介质，使除湿完成后冷凝铜管内的水经四通阀进入补水箱参与水循环，也减少对操作箱内部湿度影响，另外，当可以利用水泵将收集在冷凝水集水槽内的水通过回收管进入到补水箱内，达到了节能环保的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为罩壳的结构示意图；

图3为罩壳的内部结构示意图；

图4为恒温箱的结构示意图；

图5为操作箱的结构示意图；

图6为补水箱的结构示意图；

图7为冷凝器的工作原理图；

图8为后侧恒温板上的加热盘管与左侧恒温板上的加热盘管水位连接示意图；

图9为图8中左侧恒温板的结构示意图

图中：1、底座；2、罩壳；3、恒温箱；4、操作箱；5、活动门；6、电控门锁；7、柔性操作手套；8、下橱室；9、减震台；10、冷凝水集水槽；11、样品架；12、称重天平；13、压力传感器；14、补水箱；15、控制器；16、电加热棒；17、进水口；18、出水口；19、循环泵；20、恒温箱保险阀；21、左侧恒温板；22、右侧恒温板；23、后侧恒温板；24、上侧恒温板；25、下侧恒温板；26、循环风扇；27、加热盘管；28、温度传感器；29、湿度传感器；30a、密封壳体；30b、雾化片；30c、液位传感器二；31、补水管；32、液位传感器一；33、冷凝铜管；34、半导体制冷器；35、水泵；36、四通阀；37、蒸汽进口；38、回收管；39、注水口；40、蒸汽管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种环保型高精度恒温恒湿称重装置，包括底座1，固定在底座1上的罩壳2，恒温箱3以及操作箱4，所述底座1底面固定有行走轮一和支撑腿，所述罩壳2的一侧通过铰链固定有活动门5，且活动门5上设有电控门锁6，所述活动门5上对称固定有向罩壳2内部延伸的柔性操作手套7，所述罩壳2内部正对活动门5的位置处固定有操作箱4，所述罩壳2位于操作箱4下方设有至少两个下橱室8，且每个下橱室8通过合页铰接有下橱门，所述罩壳2顶端固定有补水箱14，所述补水箱14设有加水口，使用时，可通过加水口向补水箱14加水，罩壳2位于活动门5上方设置有控制器15，所述恒温箱3内部底端固定有电加热棒16，且恒温箱3侧壁分别开设有进水口17和出水口18，所述恒温箱3顶部开设有注水口，且注水口上螺纹连接有密封盖，所述恒温箱3侧壁固定有循环泵19，且循环泵19的输出端与出水口18连接，循环泵19的输入端与恒温箱3内部连接，所述恒温箱3顶部设有恒温箱保险阀20，且恒温箱3底端固定有行走轮二，所述操作箱4是由左侧恒温板21、右侧恒温板22、后侧恒温板23、上侧恒温板24和下侧恒温板25焊接成开口面向活动门5的矩形框架结构，且左侧恒温板21、右侧恒温板22、后侧恒温板23、上侧恒温板24和下侧恒温板25均为中空结构，所述左侧恒温板21、右侧恒温板22、后侧恒温板23、上侧恒温板24和下侧恒温板25内部联通，且左侧恒温板21、右侧恒温板22、后侧恒温板23、上侧恒温板24和下侧恒温板25侧壁依次焊接在一起，所述后侧恒温板23上设置有三个循环风扇26，且三个循环风扇26呈三角形分布，所述左侧恒温板21、右侧恒温板22、后侧恒温板23，上侧恒温板24和下侧恒温板25均布置有加热盘管27，且右侧恒温板22上的加热盘管27的进水端延伸至右侧恒温板22外并通过水管与恒温箱3上的出水口18连接，所述右侧恒温板22上的加热盘管27出水端通与上侧恒温板24上的加热盘管27进水端连接，且上侧恒温板24上的加热盘管27出水端与左侧恒温板上的加热盘管27进水端连接，所述左侧恒温板21的加热盘管27出水端与后侧恒温板23的加热盘管27进水端连接，且后侧恒温板23的加热盘管27出水端与下侧恒温板25上的加热盘管27进水端连接，所述下侧恒温板25上的加热盘管27出水端通过水管与恒温箱3上的进水口17连接，所述左侧恒温板21和右侧恒温板22分别对应设置有温度传感器28和湿度传感器29，所述后侧恒温板23上端开设有蒸汽进口37，所述蒸汽进口37侧壁与后侧恒温板23密封连接，且蒸汽进口37上设有冷凝器，所述下侧恒温板25上分别固定有减震台9和样品架11，所述下侧恒温板25靠近后侧恒温板23的一侧固定有冷凝水集水槽10，且冷凝水集水槽10通过回收管38与补水箱14连接，所述冷凝水集水槽10内壁设有液位传感器一32，且液位传感器一32与控制器15电性连接，所述减震台9上端固定有称重天平12，且称重天平12上端设置有压力传感器13，其中一个所述下橱室8内固定有加湿器，且加湿器的蒸汽出口端通过蒸汽管40与蒸汽进口37接通，所述加湿器的进水端通过补水管31与补水箱14连接。

在本实施例中，所述加湿器包括密封壳体30a，设置在密封壳体30a内部底端面上的雾化片30b以及设在密封壳体30a内侧壁上的液位传感器二30c，且液位传感器二30c与控制器15电性连接，所述密封壳体30a侧壁分别设有进水端和蒸汽出口端，利用加湿器来增加操作箱4内的湿度。

在本实施例中，所述压力传感器13、电控门锁6、电加热棒16、温度传感器28、湿度传感器29、加湿器和冷凝器均与控制器15电性连接，且循环风扇26与控制器15电连接，通过控制器15控制整个电子元件，实现自动化，方便操作。

在本实施例中，所述冷凝器包括固定在蒸汽进口37内壁上的冷凝铜管33，固定在后侧恒温板23外壁上的半导体制冷器34，且冷凝铜管33的两端均与补水箱14连通，当过量的蒸汽通过蒸汽进口37时，冷凝铜管33对蒸汽进行冷凝，冷凝后的蒸汽变成水滴沿着后侧恒温板23流入到冷凝水集水槽10内，以便回收冷凝水。

在本实施例中，所述补水箱14内设置有水泵35，水泵35的输出端连接有连接管，且连接管通过四通阀36分别与补水管31、回收管38和冷凝铜管33连接，且磁力三通阀36与控制器15电性连接，通过控制器15控制补水管31、回收管38和冷凝铜管33闭合关系，使上述三个管路在工作过程中互不影响，补水箱14内的水不仅可以通过补水管31流入到加湿器内进行补水，由于冷凝器通过水冷的方式对操作箱4内的蒸汽进行冷凝，而正好补水箱14内的水可作为冷凝器的冷凝介质，使除湿完成后冷凝铜管33内的水经四通阀36进入补水箱14参与水循环，也减少对操作箱4内部湿度影响，另外，当可以利用水泵35将收集在冷凝水集水槽10内的水通过回收管38进入到补水箱14内。

工作原理：使用时，首先将恒温箱3内注满水，然后，通过控制器15控制电加热棒16对恒温箱3内的水进行加热，加热过程中，启动循环泵19使恒温箱3内经加热后的水通过出水口18进入到设在右侧恒温板22内部上的加热盘管27，并依次经过设在上侧恒温板24、左侧恒温板21、后侧恒温板23及下侧恒温板25上的加热盘管27并由于下侧恒温板25上的加热盘管27出水端与恒温箱3上的进水口17连接，从而使恒温箱3内流出的水最终回到恒温箱3内，因此，以水作为传热介质采用了五面式热交换对操作箱4进行加热，使得热传递更均匀，而且水循环温度变化小，恒温箱3提供合适温度的水满足操作箱4温度要求，恒温箱3控温均匀性为0.01℃，另外，后侧恒温板23上设有三个循环风扇26，三个循环风扇26成三角形排布，通过循环风扇26使操作箱4内的空气进行强迫对流循环，进一步充分地进行热交换，达到操作箱4内的气体温度均匀，而操作箱4内的湿度较低时，湿度传感器29测得的湿度信号发送至控制器15中，控制器15发送指令给加湿器，加湿器开始工作，加湿器内的蒸汽通过蒸汽管40并从蒸汽进口37进入到操作箱4内，对操作箱4内的湿度进行调控，当操作箱4内的蒸汽过量时，蒸汽经过蒸汽进口37时被冷凝铜管33冷凝成水滴，水滴沿着后侧恒温板23流入到冷凝水集水槽10内进行收集，从而达到了除湿的效果，因此，通过加湿器和冷凝器来控制操作箱4内的湿度，而冷凝水集水槽10内收集的水可以通过控制器15发送指令启动四通阀36只将回收管38打开，其余关闭，与此同时，也启动水泵35，使得冷凝水集水槽10内的水通过回收管38进入到补水箱14，当温度波动和湿度满足要求后即可展开针对特定温度条件下的压力测量与校准工作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (5)

1.一种环保型高精度恒温恒湿称重装置，包括底座(1)，固定在底座(1)上的罩壳(2)，恒温箱(3)以及操作箱(4)，所述底座(1)底面固定有行走轮一和支撑腿，所述罩壳(2)的一侧通过铰链固定有活动门(5)，且活动门(5)上设有电控门锁(6)，所述活动门(5)上对称固定有向罩壳(2)内部延伸的柔性操作手套(7)，其特征在于：所述罩壳(2)内部正对活动门(5)的位置处固定有操作箱(4)，所述罩壳(2)位于操作箱(4)下方设有至少两个下橱室(8)，且每个下橱室(8)通过合页铰接有下橱门，所述罩壳(2)顶端固定有补水箱(14)，且罩壳(2)位于活动门(5)上方设置有控制器(15)，所述恒温箱(3)内部底端固定有电加热棒(16)，且恒温箱(3)侧壁分别开设有进水口(17)和出水口(18)，所述恒温箱(3)顶部开设有注水口(39)，且注水口(39)上螺纹连接有密封盖，所述恒温箱(3)侧壁固定有循环泵(19)，且循环泵(19)的输出端与出水口(18)连接，循环泵(19)的输入端与恒温箱(3)内部连接，所述恒温箱(3)顶部设有恒温箱保险阀(20)，且恒温箱(3)底端固定有行走轮二，所述操作箱(4)是由左侧恒温板(21)、右侧恒温板(22)、后侧恒温板(23)、上侧恒温板(24)和下侧恒温板(25)组成开口面向活动门(5)的矩形框架结构，所述后侧恒温板(23)上设置有三个循环风扇(26)，且三个循环风扇(26)呈三角形分布，所述左侧恒温板(21)、右侧恒温板(22)、后侧恒温板(23)，上侧恒温板(24)和下侧恒温板(25)均布置有加热盘管(27)，且右侧恒温板(22)上的加热盘管(27)的进水端延伸至右侧恒温板(22)外并通过水管与恒温箱(3)上的出水口(18)连接，所述右侧恒温板(22)上的加热盘管(27)出水端通与上侧恒温板(24)上的加热盘管(27)进水端连接，且上侧恒温板(24)上的加热盘管(27)出水端与左侧恒温板上的加热盘管(27)进水端连接，所述左侧恒温板(21)的加热盘管(27)出水端与后侧恒温板(23)的加热盘管(27)进水端连接，且后侧恒温板(23)的加热盘管(27)出水端与下侧恒温板(25)上的加热盘管(27)进水端连接，所述下侧恒温板(25)上的加热盘管(27)出水端通过水管与恒温箱(3)上的进水口(17)连接，所述左侧恒温板(21)和右侧恒温板(22)分别对应设置有温度传感器(28)和湿度传感器(29)，所述后侧恒温板(23)上端开设有蒸汽进口(37)，且蒸汽进口(37)上设有冷凝器，所述下侧恒温板(25)上分别固定有减震台(9)和样品架(11)，所述下侧恒温板(25)靠近后侧恒温板(23)的一侧固定有冷凝水集水槽(10)，且冷凝水集水槽(10)通过回收管(38)与补水箱(14)连接，所述冷凝水集水槽(10)内壁设有液位传感器一(32)，且液位传感器一(32)与控制器(15)电性连接，所述减震台(9)上端固定有称重天平(12)，且称重天平(12)上端设置有压力传感器(13)，其中一个所述下橱室(8)内固定有加湿器，且加湿器的蒸汽出口端通过蒸汽管(40)与蒸汽进口(37)接通，所述加湿器的进水端通过补水管(31)与补水箱(14)连接。

2.根据权利要求1所述一种环保型高精度恒温恒湿称重装置，其特征在于：所述加湿器包括密封壳体(30a)，设置在密封壳体(30a)内部底端面上的雾化片(30b)以及设在密封壳体(30a)内侧壁上的液位传感器二(30c)，且液位传感器二(30c)与控制器(15)电性连接，所述密封壳体(30a)侧壁分别设有进水端和蒸汽出口端。

3.根据权利要求1所述一种环保型高精度恒温恒湿称重装置，其特征在于：所述压力传感器(13)、电控门锁(6)、电加热棒(16)、温度传感器(28)、湿度传感器(29)、加湿器和冷凝器均与控制器(15)电性连接，且循环风扇(26)与控制器(15)电连接。

4.根据权利要求1所述一种环保型高精度恒温恒湿称重装置，其特征在于：所述冷凝器包括固定在蒸汽进口(37)内壁上的冷凝铜管(33)，固定在后侧恒温板(23)外壁上的半导体制冷器(34)，且冷凝铜管(33)的两端均与补水箱(14)连通。

5.根据权利要求1所述一种环保型高精度恒温恒湿称重装置，其特征在于：所述补水箱(14)内设置有水泵(35)，水泵(35)的输出端连接有连接管，且连接管通过四通阀(36)分别与补水管(31)、回收管(38)和冷凝铜管(33)连接，且磁力三通阀(36)与控制器(15)电性连接。

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