CN208654078U - 一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计 - Google Patents
一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，包括基座以及设置在基座上的支架，所述支架上分别设有干球铂电阻温度探头和湿球铂电阻温度探头，基座内设有单片机，干球铂电阻温度探头和湿球铂电阻温度探头均连接到基座内的单片机，所述基座一侧设有储水仓，湿球铂电阻温度探头外侧缠裹脱脂纱布，脱脂纱布连接到储水仓；所述支架上还设有风速计，风速计连接到单片机。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境湿度监测领域，特别是一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计。
背景技术
与温度测量类似，湿度的测量在工农业生产、航空航天、食物储存等领域发挥着重要的作用。尤其是在农业生产的领域对于湿度的监测尤为重要，很多大棚中生产的农作物对于湿度相当敏感，过高或者过低的湿度都对其生长发育有着不利的影响。湿度监测一般是指测量环境的相对湿度，即空气水汽压与相同而温度空气饱和水汽压之比。
当前湿度监测的主要方式有干湿球湿度计、毛发式湿度计、电子湿度计、光电式湿度计。这些传统的湿度计或多或少都存在着一些不足。传统的干湿球湿度计、毛发式湿度计一般结构简单，价格低，但是精度较差。电子式湿度计与光电式湿度计一般能够满足精度要求，但是其价格较高，另外感湿探头在高温、高湿环境下的长期稳定性会变差，因此其不适用于高温高湿环境下的长期使用。
中国专利201310432401.X公开了一种高温湿度仪及其测量方法，包括有能够测量环境湿度的传感器，其中，传感器为极限电流型氧化锆氧传感器，传感器上连接有预加热电路通过信号采集放大电路与作为主控制器的单片机信号连接，单片机上连接控制工作电压通道选择电路，该工作电压通道选择电路与氧化锆氧传感器相连接。该专利利用极限电流型氧化锆氧传感器可以应用于高温环境下测量工作的特性，以极限电流型氧化锆氧传感器为敏感部件，以单片机作为主控制器，完成高温环境下的湿度测量，具有结构简单，测量方便，测量准确性高的优点。但是其采用极限电流型氧化锆氧传感器进行感湿，在实际使用中，由于尘土、油污及有害气体的影响，使用时间一长，可能会产生老化，精度下降的情况，从而影响测量精度。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，包括基座以及设置在基座上的支架，所述支架上分别设有干球铂电阻温度探头和湿球铂电阻温度探头，基座内设有单片机，干球铂电阻温度探头和湿球铂电阻温度探头均连接到基座内的单片机并将测得的温度数据传输给单片机，所述基座一侧设有储水仓，湿球铂电阻温度探头外侧缠裹脱脂纱布，脱脂纱布连接到储水仓；所述支架上还设有风速计，风速计连接到单片机并将测量的风速数据传输给单片机。
本实用新型中，所述基座内设有蓄电池，蓄电池连接到单片机，所述单片机连接到显控设备并将温度数据以及风速数据传输给显控设备。蓄电池为单片机供电，单片机将风速计、湿球铂电阻温度探头以及干球铂电阻温度探头测量和计算得到的数据传输并显示到显控设备的显示器上。
本实用新型中，所述显控设备包括显示屏、数据接口、充电接口、开关和操作按钮。
本实用新型中，所述干球铂电阻温度探头通过第一固定绳固定在支架上；所述湿球铂电阻温度探头通过第二固定绳固定在支架上。
本实用新型中，所述基座靠近储水仓的一侧设有用于显示储水仓内水位的刻度线。
本实用新型中，所述储水仓顶部设有进水口，进水口处设有橡胶塞。
本实用新型中，所述储水仓内设有蒸馏水，脱脂纱布浸入到蒸馏水中。
有益效果：本装置结构简单，体积小，成本低，便于携带，可视化程度高。
本装置由于没有采用感湿原件直接感知湿度，不存在长期监测稳定性变差的情况，耐久性好，并且在一些恶劣环境比如高温高湿、含灰尘较多的环境下也能够很好的使用。
本装置相对于传统的干湿球湿度计，还设置了风速计，可以实时测量环境湿度，以此修正干湿球系数A，因此测量效果准确，精度高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是本实用新型提出的适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计总体结构示意图。
图2是本实用新型提出的适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计的横剖面示意图。
图3是本实用新型提出的适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计的俯视图。
图4是本实用新型提出的适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计中储水仓结构示意图。
图5是本实用新型提出的适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计的工作原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细说明。
结合图1-4，本实用新型提出的适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，其特征在于，包括基座117、储水仓101、进水口103、橡胶塞104、干球铂电阻温度探头106、湿球铂电阻温度探头107、第一固定绳108、第二固定绳109、支架110、风速计111、脱脂纱布105、显示屏112、数据接口113、充电接口114、开关115、操作按钮116、单片机201、蓄电池202；所述基座117为长方体形，塑料材质；所述储水仓101为可拆卸式结构，使用时插入基座117内；所述基座117内配备蓄电池202与单片机201；所述基座117顶面固定连接十字形支架110；所述支架110左右两端分别利用第一固定绳108、第二固定绳109固定干球铂电阻温度探头106、湿球铂电阻温度探头107；所述干球铂温度探头106直接暴露在空气中用以测量空气温度即干球温度t；所述湿球铂电阻温度探头107表面缠裹脱脂纱布用以测量湿球温度tw；所述支架110顶部还设置有风速计111，用以测量环境风速；
优选的，所述铂电阻温度探头可采用型号为PT100的铂电阻；所述风速计111可采用香港泰克曼生产的TM826风速计；所述单片机201型号可为STC87C52；
所述储水仓101体积为基座117体积的1/3；所述基座117侧面刻有刻度线102，用以表示储水仓101内水位；所述基座117的刻度线102处为透明塑料材质；所述储水仓101顶部开有一个圆形进水口103，直径1-3cm；所述进水口103上塞有橡胶塞104以密封储水仓101；所述储水仓101顶部还开有一个圆孔303，直径0.3-1cm，用以将脱脂砂布105浸入储水仓101内水中；
所述基座117侧面设置有显示屏112，用以显示测量与操作信息；所述显示屏112下方设置有数据接口113、充电接口114、开关115、操作按钮116；所述基座117顶面在支架110两侧还各有小孔1301、小孔2302；
所述干球铂电阻温度探头106底部通过小孔1301进入基座117内与单片机201相连，用以传输温度信号；所述干球106顶部固定有固定绳1108；所述湿球107顶部固定有固定绳2109；所述固定绳108,109另一端固定于支架110上；所述湿球铂电阻温度探头107底部连接与干球铂电阻温度106探头类似；所述湿球铂电阻温度探头107缠裹脱脂纱布105用以测量湿球温度；所述脱脂纱布105底端通过圆孔303浸入储水仓101中的水中；
所述操作按钮116可用于输入测量参数，如测量时间间隔，存储时间间隔等参数；所述充电接口114可外接充电线用于给蓄电池202充电；所述数据接口115可外接计算机，输出测量结果；所述开关115控制整个湿度计的工作开启与关闭；
操作按钮可用于输入测量参数，如测量时间间隔，存储时间间隔等参数；所述充电接口可外接充电线用于给蓄电池充电；所述数据接口可外接计算机，输出测量结果；所述开关控制整个湿度计的工作开启与关闭；
本实用新型的实现原理是：采用干湿球测温原理，其计算公式为：
式中U表示相对湿度％RH，e为实际水汽压MPa，ew(t)、ew(tw)分别为干球温度t和湿球温度tw所对应的纯水平面饱和水汽压MPa，A为干湿球系数℃-1，取决于通风速度和温度表感应球部的形状，P为气压MPa，(t-tw)为干湿球温度差℃。其中
lgew(t)＝43066-1790/(t+238) (2)
本装置利用干球铂电阻温度探头测得环境温度即干球温度t，湿球铂电阻温度探头表面缠裹脱脂纱布，脱脂纱布下端浸入储水仓内的水中，由于脱脂纱布表面蒸发吸热，导致湿球铂电阻温度探头的测量值低于环境温度，其测量值为湿球温度tw。利用风速计测得的环境风速与公式(3)对A进行修正，根据公式(1)、(2)即可得到环境的湿度值、温度值、风速值。基座内的单片机可以随时对测量信号进行处理计算出实时的温度值、湿度值、风速值，并显示在显示屏上。
如图5，干球铂电阻温度探头、湿球铂电阻温度探头以及风速计共同连接到单片机，蓄电池为单片机供电，还设有充电接口，方便对蓄电池充电，单片机还连接数据接口对外传输数据，还连接显示屏，显示测量得到的数据。
本实施例的具体操作步骤如下：
步骤一：首次使用首先将储水仓101从基座117中取出，打开橡胶塞104，装入储水仓101体积4/5的蒸馏水，之后将橡胶塞104塞紧，放入基座117中。
步骤二：将脱脂纱布105缠裹在湿球铂电阻温度探头107上，并将脱脂纱布105下部插入圆孔303中，使脱脂纱布105下部进入储水仓101中的水中。
步骤三：检测装置状态，保证各部件之间连接良好，蓄电池202中电量充足，风速计111运转正常。
步骤四：设置参数，进行测量，可设置测量时间间隔，存储时间间隔，在显示屏上可以直接看到湿度、温度、风速等参数。
本实用新型提供了一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，其特征在于，包括基座以及设置在基座上的支架，所述支架上分别设有干球铂电阻温度探头(106)和湿球铂电阻温度探头(107)，基座内设有单片机，干球铂电阻温度探头(106)和湿球铂电阻温度探头(107)均连接到基座内的单片机并将测得的温度数据传输给单片机，所述基座一侧设有储水仓(101)，湿球铂电阻温度探头(107)外侧缠裹脱脂纱布(105)，脱脂纱布(105)连接到储水仓(101)；所述支架上还设有风速计，风速计连接到单片机并将测量的风速数据传输给单片机。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，其特征在于，所述基座内设有蓄电池，蓄电池连接到单片机，所述单片机连接到显控设备并将温度数据以及风速数据传输给显控设备。
3.根据权利要求2所述的一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，其特征在于，所述显控设备包括显示屏(112)、数据接口(113)、充电接口(114)、开关(115)和操作按钮(116)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，其特征在于，所述干球铂电阻温度探头(106)通过第一固定绳(108)固定在支架上；所述湿球铂电阻温度探头(107)通过第二固定绳(109)固定在支架上。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，其特征在于，所述基座靠近储水仓(101)的一侧设有用于显示储水仓(101)内水位的刻度线。
6.根据权利要求1所述的一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，其特征在于，所述储水仓(101)顶部设有进水口，进水口处设有橡胶塞(104)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于高湿高温环境下的便携式蒸发湿度计，其特征在于，所述储水仓(101)内设有蒸馏水，脱脂纱布(105)浸入到蒸馏水中。
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