CN210924307U - 一种恒温恒湿试验箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于试验箱设备技术领域，尤其为一种恒温恒湿试验箱，包括试验箱体、装配架、试品台、风机、第一电加热器、蒸发器、第一温度传感器、湿度传感器、集水箱和控制板。本实用新型满足气体循环、平衡箱体内的温、湿度、动态加热调温、制冷和除湿、动态调节蒸汽流量、动态调湿要求的同时，能够实现蒸汽均匀、快速布湿，通过电加热器预热控制按键进行主动预热控制，达到水预热的目的，较之现有的控制方式使用更为灵活，适用范围更广，能够实时监测基业箱内液位，并及时进行自动加液，实现智能化加液控制，使用方便，使集水箱具备良好的防腐蚀性能以及保温性能，避免热量的流失，满足节能需求。

Description

一种恒温恒湿试验箱

技术领域

本实用新型涉及试验箱设备技术领域，具体为一种恒温恒湿试验箱。

背景技术

恒温恒湿试验箱也称恒温恒湿试验机、恒温恒湿实验箱、可程式湿热交变试验箱、恒温机或恒温恒湿箱，用于检测材料在各种环境下性能的设备及试验各种材料耐热、耐寒、耐干、耐湿性能。适合电子、电器、手机、通讯、仪表、车辆、塑胶制品、金属、食品、化学、建材、医疗、航天等制品检测质量之用。

现有的恒温恒湿试验箱虽然能够满足电工、电子及其他产品及材料进行高温、低温、交变湿热度或恒定试验的温度环境变化后的参数及性能，但在实际使用过程中不能精确控制蒸汽输送量，不能在需要进行加湿操作前对集水箱内的水进行预热，存在加湿响应滞后的问题，中国专利CN201720287936.6公开了一种恒温恒湿试验箱的升温加湿控制系统，其控制系统是利用控制器预先控制加湿水箱内的水温逐步上升至接近沸腾状态，以完成加湿操作的提前准备，当进行高温湿度试验阶段时，加湿水箱内的蒸汽能够快速通过蒸汽管道进入到恒温恒湿试验箱内，使恒温恒湿试验箱的箱内湿度能够快速上升至满足试验要求的湿度值，解决了加湿响应滞后的问题；上述升温加湿控制系统虽然在一定程度上解决加湿响应滞后的问题，但由于试品试验存在不确定性，不同试品之间的试验如调湿度需求同样存在不同，仅靠一种控制方式用于大加湿量时对水进行预热这种控制方法存在局限性，使用灵活性较差，且现有的恒温恒湿试验箱不能对集水箱内的液位进行实时监测并及时向集水箱内加液，智能化程度较低，另一方面，现有的集水箱的保温性能较差，在预热过程中热量利用率较低，节能效果较差。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种恒温恒湿试验箱，解决了现有的恒温恒湿试验箱在使用过程中，由于试品试验存在不确定性，不同试品之间的试验如调湿度需求同样存在不同，仅靠一种控制方式用于大加湿量时对水进行预热这种控制方法存在局限性，使用灵活性较差，且现有的恒温恒湿试验箱不能对集水箱内的液位进行实时监测并及时向集水箱内加液，智能化程度较低，另一方面，现有的集水箱的保温性能较差，在预热过程中热量利用率较低，节能效果较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种恒温恒湿试验箱，包括试验箱体、装配架、试品台、风机、第一电加热器、蒸发器、第一温度传感器、湿度传感器、集水箱和控制板，其中，所述试验箱体的内腔通过隔板上下分隔为试验腔和置物腔，所述试品台通过装配架固定于试验腔内，所述风机安装于试验腔的顶部，所述第一电加热器和蒸发器分别安装于试验箱体对应试验腔的内壁上，所述第一温度传感器和湿度传感器分别嵌装于试验箱体对应试验腔的内壁上，所述集水箱预置于置物腔内，所述集水箱的内壁上设有第二电加热器，所述集水箱的内壁上嵌装有第二温度传感器，所述集水箱的顶部固定有垂直安装的液位计，所述试验腔的内腔底部通过固定杆固定安装有蒸汽均布板，所述集水箱通过排汽管与蒸汽均布板内腔连通，所述排汽管上设有气动流量调节阀，所述控制板包括PLC控制器、触摸屏和电加热器预热控制按键，所述电加热器预热控制按键用于在需要加湿试验腔之前控制第二电加热器预热集水箱内的冷水，所述PLC控制器分别与风机、第一电加热器、蒸发器、第一温度传感器、湿度传感器、第二电加热器、第二温度传感器、液位计、气动流量调节阀、触摸屏和电加热器预热控制按键电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述集水箱的箱体是由不锈钢内胆、外壳和嵌入式保温板组成，所述不锈钢内胆置于外壳内，所述嵌入式保温板紧密嵌装于不锈钢内胆和外壳之间。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述集水箱上连接有加液管，所述加液管上设有与PLC控制器电性连接的电磁阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述排汽管的蒸汽进口端设有泄压阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电加热器预热控制按键预热工作时使集水箱内的冷水升温至85℃～95℃。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液位计的下限水位探头的位置为集水箱的20％储水量水平高度相应位置，且第二电加热器的高度不高于集水箱的20％储水量相应的水平高度。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述蒸汽均布板包括板体，板体的内部设有蒸汽腔，板体的顶部均布有与蒸汽腔连通的布气孔，所述排汽管与蒸汽腔连通。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种恒温恒湿试验箱，具备以下有益效果：

1、该恒温恒湿试验箱，满足气体循环、平衡箱体内的温、湿度、动态加热调温、制冷和除湿、动态调节蒸汽流量、动态调湿要求的同时，能够实现蒸汽均匀、快速布湿，通过电加热器预热控制按键进行主动预热控制，达到水预热的目的，较之现有的控制方式使用更为灵活，适用范围更广。

2、该恒温恒湿试验箱，能够实时监测基业箱内液位，并及时进行自动加液，实现智能化加液控制，使用方便。

3、该恒温恒湿试验箱，由不锈钢内胆、外壳和嵌入式保温板组成集水箱箱体，使集水箱具备良好的防腐蚀性能以及保温性能，避免热量的流失，满足节能需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中集水箱及控制板的连接结构示意图；

图3为本实用新型中集水箱箱体的截面图。

图中：1、试验箱体；2、装配架；3、试品台；4、风机；5、第一电加热器；6、蒸发器；7、第一温度传感器；8、湿度传感器；9、集水箱；901、不锈钢内胆；902、外壳；903、嵌入式保温板；10、控制板；1001、PLC控制器；1002、触摸屏；1003、电加热器预热控制按键；11、试验腔；12、置物腔；13、第二电加热器；14、第二温度传感器；15、液位计；16、蒸汽均布板；17、排汽管；18、气动流量调节阀；19、加液管；20、电磁阀；21、泄压阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-3，本实用新型提供以下技术方案：一种恒温恒湿试验箱，包括试验箱体1、装配架2、试品台3、风机4、第一电加热器5、蒸发器6、第一温度传感器7、湿度传感器8、集水箱9和控制板10，其中，试验箱体1的内腔通过隔板上下分隔为试验腔11和置物腔12，试品台3通过装配架2固定于试验腔11内，风机4安装于试验腔11的顶部，第一电加热器5和蒸发器6分别安装于试验箱体1对应试验腔11的内壁上，第一温度传感器7和湿度传感器8分别嵌装于试验箱体1对应试验腔11的内壁上，集水箱9预置于置物腔12内，集水箱9的内壁上设有第二电加热器13，集水箱9的内壁上嵌装有第二温度传感器14，集水箱9的顶部固定有垂直安装的液位计15，试验腔11的内腔底部通过固定杆固定安装有蒸汽均布板16，集水箱9通过排汽管17与蒸汽均布板16内腔连通，排汽管17上设有气动流量调节阀18，控制板10包括PLC控制器1001、触摸屏1002和电加热器预热控制按键1003，电加热器预热控制按键1003用于在需要加湿试验腔11之前控制第二电加热器13预热集水箱9内的冷水，PLC控制器1001分别与风机4、第一电加热器5、蒸发器6、第一温度传感器7、湿度传感器8、第二电加热器13、第二温度传感器14、液位计15、气动流量调节阀18、触摸屏1002和电加热器预热控制按键1003电性连接。

本实施方案中，第一温度传感器7和第二温度传感器14、均采用WZC-270铜热电阻传感器(带不锈钢外套)，可测量范围为-50～150℃，具有良好的防水防腐性能，采用螺纹式安装结构，便于安装和拆卸；湿度传感器8采用KSW-A1温湿度传感器，KSW系列产品为防爆级工业级宽温产品.可以针对-40℃～+120℃宽温度范围内的温、湿度进行测量。采用进口SHT11传感器芯片，传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快，湿度测量的温度范围宽。具有同类产品中低价格和高精度的特点。探头抗结露，独有的过滤网的设计，可以有效的减小风速对测量的误差，延长探头的使用寿命，达到防爆产品性能要求；液位计15为投入式静压液位计。

具体的，集水箱9的箱体是由不锈钢内胆901、外壳902和嵌入式保温板903组成，不锈钢内胆901置于外壳902内，嵌入式保温板903紧密嵌装于不锈钢内胆901和外壳902之间。

本实施例中，采用不锈钢内胆901使集水箱9具备良好的防腐蚀性能，通过嵌入式保温板903的设置，有效避免热能的流失，达到节能的效果。

具体的，集水箱9上连接有加液管19，加液管19上设有与PLC控制器1001电性连接的电磁阀20。

本实施例中，当液位计15检测到集水箱9的储水量达到限定值时，通过PLC控制器1001控制电磁阀20打开，通过加液管19向集水箱9内加液。

具体的，排汽管17的蒸汽进口端设有泄压阀21。

本实施例中，泄压阀21的设置能够起到集水箱9泄压的作用。

具体的，电加热器预热控制按键1003预热工作时使集水箱9内的冷水升温至85℃～95℃。

本实施例中，使用时，当需要对试验腔11进行加湿时，可在进行加湿操作前通过按压电加热器预热控制按键1003，利用第二电加热器13将集水箱9内的冷水升温至85℃～95℃，具体提前多长时间预热可设置为提前2min或3min，避免出现加湿响应滞后的现象。

具体的，液位计15的下限水位探头的位置为集水箱9的20％储水量水平高度相应位置，且第二电加热器13的高度不高于集水箱9的20％储水量相应的水平高度。

本实施例中，当液位计15检测到液位计15内的储水量下降至20％的限定值时，液位计15向PLC控制器1001发送电信号，PLC控制器1001立即控制电磁阀20打开，通过加液管19向集水箱9内加液，无需人工操作，自动化程度高。

具体的，蒸汽均布板16包括板体，板体的内部设有蒸汽腔，板体的顶部均布有与蒸汽腔连通的布气孔，排汽管17与蒸汽腔连通。

本实施例中，通过排汽管17向蒸汽腔输送蒸汽，蒸汽经布气孔均匀输送至试验腔11内，满足快速布湿需求。

本实用新型的工作原理及使用流程：工作时，工作人员将待试验品放置于试品台3上，使试验箱体1的门板闭合，通过PLC控制器1001控制风机4将空气排入试验箱体1实现气体循环、平衡箱体内的温、湿度，由试验箱体1内的第一温度传感器7、湿度传感器8采集试验腔11内的温湿度数据，传输至PLC控制器1001，通过PLC控制器1001控制第一电加热器5动态加热达到调温的目的、控制蒸发器6工作达到制冷和除湿目的、控制气动流量调节阀18调节蒸汽流量，继而控制第二电加热器13动态加热集水箱9内的水产生蒸汽通过排汽管17输送至蒸汽均布板16内，由蒸汽均布板16对试验腔11进行均匀布湿，使试验腔11内湿度满足试验湿度需求；在需要对试验腔11进行调湿的前2min或3min时，通过按压电加热器预热控制按键1003，利用第二电加热器13将集水箱9内的冷水升温至85℃～95℃，达到水预热的目的，当试验腔11需要调湿时，PLC控制器1001再次控制第二电加热器13工作，将集水箱9内的水加热至沸腾，产生的蒸汽经排汽管17输送至试验腔11内，满足快速布湿需求，有效避免出现加湿响应滞后的现象；在恒温恒湿试验箱工作过程中，由液位计15实时监测集水箱9内液位高度，当液位计15检测到液位计15内的储水量下降至20％的限定值时，液位计15向PLC控制器1001发送电信号，PLC控制器1001立即控制电磁阀20打开，通过加液管19向集水箱9内加液，实现及时加液，满足加液智能化控制要求，工作人员可在触摸屏1002上查看各电气元件参数以及监测数据，并可通过触摸屏1002进行参数更改操作。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种恒温恒湿试验箱，其特征在于：包括试验箱体(1)、装配架(2)、试品台(3)、风机(4)、第一电加热器(5)、蒸发器(6)、第一温度传感器(7)、湿度传感器(8)、集水箱(9)和控制板(10)，其中，所述试验箱体(1)的内腔通过隔板上下分隔为试验腔(11)和置物腔(12)，所述试品台(3)通过装配架(2)固定于试验腔(11)内，所述风机(4)安装于试验腔(11)的顶部，所述第一电加热器(5)和蒸发器(6)分别安装于试验箱体(1)对应试验腔(11)的内壁上，所述第一温度传感器(7)和湿度传感器(8)分别嵌装于试验箱体(1)对应试验腔(11)的内壁上，所述集水箱(9)预置于置物腔(12)内，所述集水箱(9)的内壁上设有第二电加热器(13)，所述集水箱(9)的内壁上嵌装有第二温度传感器(14)，所述集水箱(9)的顶部固定有垂直安装的液位计(15)，所述试验腔(11)的内腔底部通过固定杆固定安装有蒸汽均布板(16)，所述集水箱(9)通过排汽管(17)与蒸汽均布板(16)内腔连通，所述排汽管(17)上设有气动流量调节阀(18)，所述控制板(10)包括PLC控制器(1001)、触摸屏(1002)和电加热器预热控制按键(1003)，所述电加热器预热控制按键(1003)用于在需要加湿试验腔(11)之前控制第二电加热器(13)预热集水箱(9)内的冷水，所述PLC控制器(1001)分别与风机(4)、第一电加热器(5)、蒸发器(6)、第一温度传感器(7)、湿度传感器(8)、第二电加热器(13)、第二温度传感器(14)、液位计(15)、气动流量调节阀(18)、触摸屏(1002)和电加热器预热控制按键(1003)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿试验箱，其特征在于：所述集水箱(9)的箱体是由不锈钢内胆(901)、外壳(902)和嵌入式保温板(903)组成，所述不锈钢内胆(901)置于外壳(902)内，所述嵌入式保温板(903)紧密嵌装于不锈钢内胆(901)和外壳(902)之间。

3.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿试验箱，其特征在于：所述集水箱(9)上连接有加液管(19)，所述加液管(19)上设有与PLC控制器(1001)电性连接的电磁阀(20)。

4.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿试验箱，其特征在于：所述排汽管(17)的蒸汽进口端设有泄压阀(21)。

5.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿试验箱，其特征在于：所述电加热器预热控制按键(1003)预热工作时使集水箱(9)内的冷水升温至85℃～95℃。

6.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿试验箱，其特征在于：所述液位计(15)的下限水位探头的位置为集水箱(9)的20％储水量水平高度相应位置，且第二电加热器(13)的高度不高于集水箱(9)的20％储水量相应的水平高度。

7.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿试验箱，其特征在于：所述蒸汽均布板(16)包括板体，板体的内部设有蒸汽腔，板体的顶部均布有与蒸汽腔连通的布气孔，所述排汽管(17)与蒸汽腔连通。

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