CN114527815B - 一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，涉及除湿控制技术领域。本发明包括：进气口外接供气管路，内端经控制阀、连接流量计下方接口；出气口与流量计上方的接口相连接；显示控制板上设置有显示区；气体控制系统根据设定参数与显示数值的分析，调控控制阀的启停、还用于根据控制阀每次启停的时间及气体流量值获取柜体的气体消耗总量，并根据气体消耗总量分析优化通气参数设置方案。本发明通过在显示控制板上设置流量设定和总用量显示，用带阀的浮子流量计指示流量大小和控制阀的通电时间作为计算参数，运用公式：流量*时间＝总用量，通过芯片计算自动得出干燥柜气体总用气量，达到统计每台除湿柜或干燥柜的气体用量的目的。

Description

一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机

技术领域

本发明属于除湿控制技术领域，特别是涉及一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机。

背景技术

为了达到除湿的目的，可以通过设定湿度值来控制是否继续向柜内充气(干燥空气或氮气)或者通过对柜内充填氮气，来达到降低氧气浓度的目的，以降低储存柜内的产品的氧化速度。

目前，采用带有阀的浮子流量计来控制气流大小或采用不受控制的充气方式，来达到低湿或低氧的储存环境。上述的两种方式，存在以下缺陷：

1、不能提供气体消耗总量，使得实际消耗气体的量不能直观体现，不利于生产管控和气体使用成本核算；

2、虽然可以通过加装数显流量计的方式，实现气体消耗总量的统计，但一个数显流量计动则几千元的成本太高，不适合大批量使用；

3、现有的数显流量计，一般是作为独立的功能器件，通讯接口单一，如要接入厂内的生产管控，还需要增加外围控制模块、通讯模块和转换接口，实现成本和维护成本高昂。

因此，提供一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，通过电子控制部分和带阀的机械式浮子流量计进行气体总用量的获取及分析，进而通过气体总用量分析优化通气参数设置方案，解决背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，包括：进气口：其外接供气管路、内接控制阀；流量计：所述控制阀与流量计下方的接口相连接，用于获取气体流量值；出气口：其与流量计上方的接口相连接；显示控制板：其上设置有多个显示区，且用于设定参数、显示数值；气体控制系统：其根据设定参数与显示数值的分析，调控控制阀的启停；所述气体控制系统还用于根据控制阀每次启停的时间及气体流量值获取柜体的气体消耗总量，并根据气体消耗总量分析优化通气参数设置方案。

进一步地，所述控制阀采用气体控制电磁阀。

进一步地，所述显示控制板上的显示区通过数码管进行显示数值；所述显示控制板上还设置有控制按键；所述显示区至少为4个。

进一步地，4个所述显示区分别为：

显示区一：用于显示温度值或氧浓度值；

显示区二：用于显示湿度值；

显示区三：用于显示气体流量值；

显示区四：用于显示气体消耗总量。

进一步地，所述流量计采用浮子流量计，其上设置有流量刻度值。

进一步地，所述气体控制系统根据控制阀每次启停的时间及气体流量值获取柜体的气体消耗总量的方式为：

获取控制阀每次启停的间隔时间T；

获取控制阀每次启停期间气体流量值Q；

气体消耗总量E＝气体流量值Q*间隔时间T。

进一步地，所述控制阀与输出控制板通信连接，所述输出控制板上设有转接口。

进一步地，所述转接口包括多组UART数据输入输出接口，可用作物联网接口、传感器接口或其它数据通讯。

进一步地，所述输出控制板还连接有电源输入口、电源输出口。

进一步地，所述电源输入口还配有系统保险丝和电源总开关。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过在显示控制板上设置流量设定和总用量显示，用带阀的浮子流量计指示流量大小和控制阀的通电时间作为计算参数，运用公式：流量*时间＝总用量，通过芯片计算自动得出干燥柜气体总用气量，达到统计每台除湿柜或干燥柜的气体用量的目的。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-3为本发明实施例一的结构示意图；

图2-6为本发明实施例二的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-壳体，2-显示控制板，3-流量计，4-调节阀，5-控制阀，6-进气口， 7-出气口，8-电源输入口，9-转接口，10-电源输出口，11-输出控制板， 201-显示区一，202-显示区二，203-显示区三，204-显示区四，205-控制按键，901-UART数据输入输出接口，902-传感器接口。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“侧”、“上”、“下”、“左”、“顶”、“中”、“高”、“内”、“四周”、“侧”、“端”、“底”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

请参阅图1-3所示，本发明为一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，对于现有的储存柜改造或新造储存柜，一些不太高的(人眼能看到柜顶，或者170cm以下)储存柜，可以用如图1-3所示的横式的设计方案，便于用户操作，将该控制主机放置在柜体顶部，将温湿度传感器、氧浓度传感器也可以没有，根据柜体内部存储的物品需求设定放入柜内，将干燥空气或氮气的供气管路接到该控制主机的进气口6，将控制主机的出气口7接到储存柜内。

作为本发明提供的一个实施例，优选的，所述显示控制板2上的显示区通过数码管进行显示数值；所述显示控制板2上还设置有控制按键205，控制按键205包括：设置按键、切换按键、数值加键、数值减键；所述显示区至少为4个。通过显示控制板2上的设置按键、切换按键、数值加键、数值减键设定好储存柜存放物品工艺要求的湿度或氧浓度，调节好机械式浮子流量计3的流量值，并将该值设定到对应的显示区域；该控制主机会进入自动工作状态，将湿度或氧浓度调节到设定值范围。

作为本发明提供的一个实施例，优选的，4个所述显示区分别为：

显示区一201：用于显示温度值或氧浓度值，显示设定好储存柜存放物品工艺要求的氧浓度；

显示区二202：用于显示湿度值，设定好储存柜存放物品工艺要求的湿度；

显示区三203：用于显示气体流量值；

显示区四204：用于显示气体消耗总量通过显示控制板2。

实施例二：

请参阅图2-6所示，本发明为一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，对于有些储存柜很高的高度(人眼看不到柜顶，或者170cm 以上，例如超过2米)，如果控制主机放置在顶部，则很难操作。此时可以用图2-6所示的竖式设计，将控制主机安装或放置在储存柜的侧面，便于用户操作和察看显示的数值。各传感器和供气管路的连接方式与实施例一提供的方案相同。控制方式、操作方式和功能也相同。

实施例三：

气体控制系统根据设定参数与显示数值的分析，调控控制阀5的启停；所述气体控制系统还用于根据控制阀5每次启停的时间及气体流量值获取柜体的气体消耗总量，并根据气体消耗总量分析优化通气参数设置方案。

作为本发明提供的一个实施例，优选的，所述气体控制系统根据控制阀5每次启停的时间及气体流量值获取柜体的气体消耗总量的方式为：

获取控制阀5每次启停的间隔时间T；

获取控制阀5每次启停期间气体流量值Q；

气体消耗总量E＝气体流量值Q*间隔时间T。

气体控制阀5电磁阀每次启停的间隔时间，都会被记录并计算成气体消耗量，最终能够统计出一台除湿柜或干燥柜的气体消耗总量。用户可以设定湿度值H1、H2、H3…，或者氧浓度值O1、O2、O3…，气体流量值L1、 L2、L3…，运行24小时后气体消耗总量A1、A2、A3…，通过比较分析上述数值，采用最佳的设置方案，以达成用气量数字化控制的目的；因除湿柜或干燥柜充气时，在实际使用时很少调节流量数值，因此可以将该流量值作为固定参数使用；作为本发明提供的一个实施例，优选的，气体控制系统根据气体消耗总量分析优化通气参数设置方案的方法为：

步骤一：获取到每一次进行除湿时的初始湿度和目标湿度，同步获取对应的标的耗气量；初始湿度即为测定的室内的湿度，目标湿度即为最终调节的湿度，标的耗气量即为该次调节过程所耗费的气体总量；将初始湿度减去目标湿度之后除以标的耗气量，得到的值标记为单项耗气量；

步骤二：获取到所有存在数据记录的单项耗气量，并对应获取到获取该单项耗气量的产生时间，将其标记为标定时；

步骤三：之后获取到所有的单项耗气量，将其标记为Di，i＝1...n；获取到所有的标定时，将其标记为Bi，i＝1...n；根据标定时Bi获取到其距离当下的时间差，将其标记为离定差Li，i＝1...n，Li与Di一一对应；

步骤四：之后计算到Di的均值，将其标记为P；

步骤五：利用公式计算Di的稳定值W，稳定值W具体计算公式为：

步骤六：当W超过X1时，产生核去信号，进行核去处理，具体为：

S1：按照|Di-P|从大到小的顺序，选择排序第一的Di，获取到其对应的离定差Li，当其超过X2时，将其删除，否则保留，X2为预设时间值；

S2：之后重新计算删除掉数值之后的稳值，并重新进行判定，若W还是超过X1时，则选择排序第二的Di，按照步骤S1的判定方式选择去留；

S3：重复步骤S2的判定，若还是计算出稳值大于X2，则依次选择下一个排序的Di，并依照步骤S1和步骤S2的方式进行判定，直到W不超过X1；

S4：此时获取到剩余Di的均值，将其标记为核定值；

S5：同时获取到剩余Di中最大值，将最大值和核定值的中值标记为核上值；

S6：将核定值到核上值之间的范围标记为标的范围；

步骤七：得到标的范围后，再下一次需要供气除湿时，获取到实时值与目标值的差距，将该差距乘以标的范围的最大值进行供应气体，多余气体返回储气罐内；不需要额外控制辅助；

通过上述方式能够自主定义需要气体的量，并给予一定盈余，保证湿度能够达到目标范围。

本发明通过统计每台充气除湿柜或充气干燥柜的气体消耗量，来达到使用户知道每台柜体的气体实际消耗量，从而实现对除湿柜或充气干燥柜的气体消耗管控和成本核算，优化使用方案。

作为本发明提供的一个实施例，优选的，当需要重新统计时，通过显示控制板2上的组合按键来将总量数值清零。

实施例四：

一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，包括：进气口6：其外接供气管路、内接控制阀5；流量计3：所述控制阀5与流量计3下方的接口相连接，用于获取气体流量值；出气口7：其与流量计3上方的接口相连接；显示控制板2：其上设置有多个显示区，且用于设定参数、显示数值；上述各部分均通过螺丝固定的方式安装在钣金制成的控制主机的壳体1 上。

通过在显示控制板2上设置流量设定和总用量显示，用带阀的浮子流量计3指示流量大小和控制阀5的通电时间作为计算参数，运用公式：流量*时间＝总用量，通过芯片计算自动得出干燥柜气体总用气量，达到统计每台除湿柜或干燥柜的气体用量的目的。

该控制主机有电子控制部分和带阀的机械式浮子流量计3两部分组成，电子控制部分包含温湿度显示、氧浓度显示、气体流量设定、气体总用量显示和系统输出控制板11等电器部件。机械部分有气体入口、气体控制阀 5电磁阀、带阀的机械式浮子流量计3和气体出口组成。电子控制部分可以显示温度和湿度，可以通过控制按键205将温度显示调整为氧浓度显示；可以通过按键来设定湿度或氧浓度值，用该设定值与显示值的差值大小来控制气体控制阀5电磁阀的开启和关闭。电子控制部分的显示控制板2上还有2组数值分别用来设定气体流量值和显示气体总用量值。气体流量的设定值是通过读取浮子流量计3的刻度值得来的；充气时间，则是电子芯片统计气体控制阀5电磁阀开启的总时间；用流量乘以时间，即是气体总用量。让用户明确知道每一台除湿柜或干燥柜的气体消耗量，以便于生产的管理和成本的控制。

实施例五：

作为本发明提供的再一个实施例，优选的，显示控制板2上有2组3 位数码管，用来显示温度、湿度或氧浓度显示区一201、显示区二202、有 2组4位数码管，用来设定气体流量和显示气体总用量显示区三203、显示区四204。

作为本发明提供的一个实施例，优选的，显示控制板2可以设定一个湿度值或氧浓度值，例如：设定10；气体流量计3调节到工艺要求的数值例如：60，再将一组4位数码管内的数值调整为60；当显示控制板2的湿度显示值或氧浓度显示值为20时，则打开气体控制阀5电磁阀，气体流入气体流量计3后流入储存柜内，湿度显示值或氧浓度显示值开始下降，当显示值达到10时则关闭气体控制阀5电磁阀，该阀从开启到关闭的时间为 T。利用公式：流量60*通电时间T＝总用量，此时另外一组4位数码管显示计算所得的总用量。

基于上述实施例，优选的，该控制主机还根据需要接入故障提醒设备，所述故障提醒设备包括闪灯或声音提醒预警设备；只需要将故障提醒设备接入对应的接口即可。用来提醒用户设备的状态，例如：正常状态用绿灯或无灯；非正常状态用红灯或声音来提醒用户注意。警示提醒的参数，可以由用户自行设定，可以满足不同用户的需求。

基于上述实施例，优选的，所述转接口9包括多组UART数据输入输出接口9019，可用作物联网数据接口、传感器接口902，或者根据需求设定其他接口。优选的，该系统输出控制板11预留UART通讯接口，可以连接 WIFI通讯模块、4G模块、RS232等通讯模块，实现联网通讯，给用户提供实时报警提醒功能。

基于上述实施例，优选的，所述控制阀5采用气体控制电磁阀。

基于上述实施例，优选的，所述流量计3采用浮子流量计3，其上设置有流量刻度值，所述浮子流量计3带有调节阀4，所述调节阀4为流量调节阀4。

基于上述实施例，优选的，所述控制阀5与输出控制板11通信连接，所述输出控制板11上设有转接口9。

基于上述实施例，优选的，所述输出控制板11还连接有电源输入口8、电源输出口10，该控制主机的电器连接，是从外部接电源到内部系统输出控制板11，该系统控制板与显示控制板2和气体控制阀5相连。该控制主机后部，设计有插接气管的快速接口进气口6、出气口7，可快速接插气管。设计有电源输入口8和2组电源输出口10的快速插口，电源输出口10与系统输出控制板11连接，可根据需要连接配套的电器设备，以达到控制该设备的目的，例如：可以控制除湿设备、加湿设备、制氮机或制氧机等，以达成特定的需求。电源输出口10可以根据实际需要增加数量。

基于上述实施例，优选的，所述电源输入口8还配有系统保险丝和电源总开关。

基于上述实施例，优选的，实施例一、实施例二的两种控制主机均采用螺丝安装或卡扣式安装结构安装在被控制的储存柜体上。

虽然市面有数显的气体流量计3，但成本昂贵，不适合大批量使用。该发明通过电子控制与机械流量计3配合，实现了控制柜体湿度的同时统计了气体消耗量，简化了控制、节省了成本的同时，也让除湿柜或干燥柜的气体消耗量有了明确的数值。可以作为除湿柜或干燥柜的控制主机，实现用湿度或氧浓度来控制充气，以降低气体消耗量。同时可以统计气体的消耗量，来实现生产控制和成本控制，该发明也可以用来改造用户现有的储存柜，实现储存柜的功能升级。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，包括：

进气口：其外接供气管路、内接控制阀；

流量计：所述控制阀与流量计下方的接口相连接，用于获取气体流量值；

出气口：其与流量计上方的接口相连接；

显示控制板：其上设置有多个显示区，且用于设定参数、显示数值；

气体控制系统：其根据设定参数与显示数值的分析，调控控制阀的启停；

所述气体控制系统还用于根据控制阀每次启停的时间及气体流量值获取柜体的气体消耗总量，并根据气体消耗总量分析优化通气参数设置方案；气体控制系统根据气体消耗总量分析优化通气参数设置方案的方法为：

步骤一：获取到每一次进行除湿时的初始湿度和目标湿度，同步获取对应的标的耗气量；初始湿度即为测定的室内的湿度，目标湿度即为最终调节的湿度，标的耗气量即为该次调节过程所耗费的气体总量；将初始湿度减去目标湿度之后除以标的耗气量，得到的值标记为单项耗气量；

步骤二：获取到所有存在数据记录的单项耗气量，并对应获取到获取该单项耗气量的产生时间，将其标记为标定时；

步骤三：之后获取到所有的单项耗气量，将其标记为Di，i＝1...n；获取到所有的标定时，将其标记为Bi，i＝1...n；根据标定时Bi获取到其距离当下的时间差，将其标记为离定差Li，i＝1...n，Li与Di一一对应；

步骤四：之后计算到Di的均值，将其标记为P；

步骤五：利用公式计算Di的稳定值W，稳定值W具体计算公式为：

步骤六：当W超过X1时，产生核去信号，进行核去处理，具体为：

S1：按照|Di-P|从大到小的顺序，选择排序第一的Di，获取到其对应的离定差Li，当其超过X2时，将其删除，否则保留，X2为预设时间值；

S2：之后重新计算删除掉数值之后的稳值，并重新进行判定，若W还是超过X1时，则选择排序第二的Di，按照步骤S1的判定方式选择去留；

S3：重复步骤S2的判定，若还是计算出稳值大于X2，则依次选择下一个排序的Di，并依照步骤S1和步骤S2的方式进行判定，直到W不超过X1；

S4：此时获取到剩余Di的均值，将其标记为核定值；

S5：同时获取到剩余Di中最大值，将最大值和核定值的中值标记为核上值；

S6：将核定值到核上值之间的范围标记为标的范围；

步骤七：得到标的范围后，再下一次需要供气除湿时，获取到实时值与目标值的差距，将该差距乘以标的范围的最大值进行供应气体，多余气体返回储气罐内；不需要额外控制辅助。

2.根据权利要求1所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，所述控制阀采用气体控制电磁阀。

3.根据权利要求1所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，所述显示控制板上的显示区通过数码管进行显示数值；所述显示控制板上还设置有控制按键；所述显示区至少为4个。

4.根据权利要求3所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，4个所述显示区分别为：

显示区一：用于显示温度值或氧浓度值；

显示区二：用于显示湿度值；

显示区三：用于显示气体流量值；

显示区四：用于显示气体消耗总量。

5.根据权利要求1所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，所述流量计采用浮子流量计，其上设置有流量刻度值。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，所述气体控制系统根据控制阀每次启停的时间及气体流量值获取柜体的气体消耗总量的方式为：

获取控制阀每次启停的间隔时间T；

获取控制阀每次启停期间气体流量值Q；

气体消耗总量E＝气体流量值Q*间隔时间T。

7.根据权利要求6所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，所述控制阀与输出控制板通信连接，所述输出控制板上设有转接口。

8.根据权利要求7所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，所述转接口包括多组UART数据输入输出接口、传感器接口或其它数据通讯接口。

9.根据权利要求8所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，所述输出控制板还连接有电源输入口、电源输出口。

10.根据权利要求9所述的一种可统计气体总用量的控湿或控氧柜用控制主机，其特征在于，所述电源输入口还配有系统保险丝和电源总开关。

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