CN220542134U - 烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器。其技术要点是：包括有一个温度和相对湿度传感器、处理器、自控仪干湿球温度接头，所述温度和相对湿度传感器用于采集温度数据、相对湿度数据，所述温度和相对湿度传感器与处理器的输入端连接，接受并处理温度和相对湿度传感器输出的数据，所述处理器的输出端与自控仪干湿球温度接头连接，所述自控仪干湿球温度接头用于与现有的自控仪连接，接受处理器输出的数据并传输到自控仪，本实用新型能够在保留自控仪的基础上，无需储水球即可检测湿球温度，保证检测数据精准，并且不造成浪费。

Description

烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，更具体的说是涉及一种烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器。

背景技术

烤烟类型的鲜烟叶必须经过烤房烘烤调制后，才具有商品价值，而烤后烟叶的品质决定了其经济价值和使用价值。烘烤过程中，烤房内的温湿度是保障烟叶烘烤品质的关键参数。当前，对烤房内温湿度数据的采集仍沿用传统的干湿球法，该方法会在烟叶烤房的上层和下层均放置一组干湿球检测装置，干湿球检测装置与自控仪连接。

传统的干湿球装置如图6所示，每一组干湿球检测装置包括储水球41、与储水球41连接的润湿装置42、设置在润湿装置42上的棉纱43、插入棉纱43之中的温度传感器44以及暴露在空气中的温度传感器45。通过置于空气当中和置于湿润棉纱当中的温度传感器实现烤房内温湿度情况的监测。这一方案在实际生产中常因各种因素带来烟叶烘烤不便甚至影响到烟叶的烘烤效果，比如每次装烤前都需要用符合水质要求的水将储水球灌满、烘烤中常会出现漏水现象导致烘烤中后期无水可用、棉纱常因导水性下降导致湿球温度偏高、烤房冲温将湿球温度带高导致非正常排湿等。

申请号为：201320049030的中国实用新型专利“无水式湿球温度测量装置”一种无水式湿球温度测量装置，由湿度传感器、温度传感器、单片机和内置电池等依次连接组成，其特征是装置内的单片机按内置程序定时采集湿度传感器和温度传感器的输出信号，通过换算得出湿球温度，并分别将干球温度(当前温度)和湿球温度将进行D/A转换或通过RS232串口方式，模拟传统的干湿球温度传感器的输出接口，方便替换原使用的有水式干湿球传感器。内置电池为装置供电。所述专利的基本原理是将温度、相对湿度通过函数关系计算出湿球温度，转换方法也是大众熟知的国际通用方法，此类产品在各购物平台均有销售。但其并不适用于烤房内复杂的温湿度场、风场环境，因为在相同的温度和相对湿度条件下，不同风速对湿球温度影响较大，最大差值可达2℃以上，已远远超出烟叶烘烤所需湿球温度的精确度；再则，众所周知的，目前传统的干湿球装置均采用的18B20温度传感器，自控仪通过18B20单线通讯协议采集数字温度信号，所述专利采用D/A转换或通过RS232串口并不能直接替换我国现有烤房所采用的温湿度传感器。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器，在保留自控仪的基础上，无需储水球即可检测湿球温度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器，包括有一个温度和相对湿度传感器、风速传感器、处理器、自控仪干湿球温度接头，所述温度和相对湿度传感器用于采集温度数据、相对湿度数据，所述风速传感器用于采集风速数据，所述温度和相对湿度传感器、风速传感器与处理器的输入端连接，接收并处理温度和相对湿度传感器、风速传感器输出的数据，所述处理器的输出端与自控仪干湿球温度接头连接，所述自控仪干湿球温度接头用于与现有的自控仪连接，接受处理器输出的数据并传输到自控仪。

作为本实用新型的进一步改进，还包括电路板与壳体，所述温度和相对湿度传感器、风速传感器、处理器均设置在电路板上，所述壳体将电路板保护在内，所述壳体上设有采集孔、检测孔，所述采集孔的位置与温度和相对湿度传感器的位置对应，所述检测孔的位置与风速传感器的位置对应。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体包括有上壳、下壳，所述上壳上设有第一容纳槽，所述第一容纳槽内设有第一密封圈，所述采集孔、检测孔设置在上壳上，所述上壳在采集孔的位置向电路板凹陷，所述上壳内侧在采集孔附近设有第二容纳槽，所述第二容纳槽内设有第二密封圈，所述第二密封圈与电路板抵触。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体上设有挂钩。

作为本实用新型的进一步改进，还包括有另一组温度和相对湿度传感器、风速传感器、处理器，两个处理器的输出端并联后与自控仪干湿球温度接头连接。

本实用新型的有益效果，每一组处理器处理一个温度和相对湿度传感器、风速传感器的数据，无需外加水即可计算出湿球温度数据，稳定性高，且不受烤房内温度的影响，然后将其输送到自控仪，其可放置在烤房的上层或下层进行单独使用，使用灵活，并且无需进行通道选择，使用简单方便稳定性高，可直接替换现有的储水式干湿球温度传感器，不造成浪费，通过引入烤房内风速参数，使得自控仪能更精准的监测到烤房内的环境，提高自控仪对烤房的控制精度。

附图说明

图1为本实用新型的处理器的内部结构示意图；

图2为本实用新型的模块框体；

图3为电路板、温度和相对湿度传感器、处理器的结构示意图；

图4为壳体的结构示意；

图5为上壳的结构示意图；

图6为现有技术中干湿球检测装置的结构示意图。

标记说明：1、电路板；11、温度和相对湿度传感器；12、风速传感器；13、处理器；2、壳体；21、上壳；22、下壳；23、挂钩；31、第一容纳槽；311、第一密封圈；32、第二容纳槽；321、第二密封圈。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本实用新型做进一步的详述。

参照图1一图5所示，本实施例的烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器，包括有一个温度和相对湿度传感器11、风速传感器12、处理器13、自控仪干湿球温度接头，所述温度和相对湿度传感器11用于采集温度数据、相对湿度数据，所述风速传感器12用于采集风速数据，所述温度和相对湿度传感器11、风速传感器12与处理器13的输入端连接，接收并处理温度和相对湿度传感器11、风速传感器12输出的数据，所述处理器13的输出端与自控仪干湿球温度接头连接，所述自控仪干湿球温度接头用于与现有的自控仪连接，接受处理器13输出的数据并传输到自控仪。

通过上述技术方案，温度和相对湿度传感器11采集温度数据和相对湿度数据，风速传感器12采集烤房内风速，无需储水球即可采集换算出湿球温度，避免了水分被蒸发完导致采集数据不准的情况。

处理器13包含外部电源电路。

现有的自控仪读取DS18B20协议的数据。

温度和相对湿度传感器11采集的温度数据和相对湿度数据通过i²c协议传输到处理器13。

处理器13内部包括有：

第一协议转换单元，将读取到的温度数据、相对湿度数据和风速数据转换成干球温度、湿球温度数据；其中，温度数据直接作为干球温度数据，无需运算；温度数据、相对湿度数据和风速数据经过运算转换成湿球温度数据；

第二协议转换单元，用于将第一协议转换单元转换后的干球温度数据、湿球温度数据进行协议转换(转换成DS18B20协议)，以满足现有自控仪的数据输入格式。

烟叶烤房内持续吹风，增加风速传感器12，能更全面的了解烤房内的环境，提高自控仪的控制精度，进而提升烤烟品质。

转换公式：

H＝(e^(k+A*t’/(B+t’))+C*(t-t’)*F)/e^(k+A*t/(B+t))

H：相对湿度％

t’：湿球温度℃

t：干球温度℃

F：风速M/S

K、A、B、C：常量(适用不结冰地区)；

风速(F)由风速传感器12测得；

相对湿度(H)，干球温度(t)由温度和相对湿度传感器测得；

湿球温度(t’)由处理器通过逐次接近法测算输出。

本设计通过一个处理器13处理温度和相对湿度传感器11的数据(无水读数，稳定性高)及风速传感器12数据，然后将其输送到自控仪，其可放置在烟叶烤房的上层或下层进行单独使用，使用灵活，并且无需进行通道选择，使用简单方便，稳定性高，可直接替换现有的储水式干湿球温度传感器，不造成浪费，精度高，并且增加风速数据，提高自控仪的控制精度。

作为改进的一种具体实施方式，还包括电路板1与壳体2，所述温度和相对湿度传感器11、风速传感器12、处理器13均设置在电路板1上，所述壳体2将电路板1保护在内，所述壳体2上设有采集孔和检测孔，所述采集孔的位置与温度和相对湿度传感器11的位置对应，所述检测孔的位置与风速传感器12的位置对应。

通过上述技术方案，处理器13、温度和相对湿度传感器11和风速传感器12设置在同一块电路板1上，信号稳定，并且被保护在壳体2内，温度和相对湿度传感器11位于采集孔内进行采集数据，风速传感器12位于检测孔内进行采集数据，采集数据精准，并且延缓电路板1上各焊点的腐蚀时间，延长其使用寿命。

具体的，风速传感器12与检测孔之间设有密封圈。

具体的，风速传感器12与检测孔之间设有密封胶。

作为改进的一种具体实施方式，所述壳体2包括有上壳21、下壳22，所述上壳21上设有第一容纳槽31，所述第一容纳槽31内设有第一密封圈311，所述采集孔、检测孔设置在上壳21上，所述上壳21在采集孔的位置向电路板1凹陷，所述上壳21内侧在采集孔附近设有第二容纳槽32，所述第二容纳槽32内设有第二密封圈321，所述第二密封圈321与电路板1抵触。

通过上述技术方案，上壳21与下壳22组合后形成壳体2，将电路板1包裹在内，安装方便，第一密封圈311位于第一容纳槽31内，位置稳定，进行密封；第二密封圈321位于第二容纳槽32内，位置稳定，进行密封，使得壳体2内环境稳定，水汽少，进一步延长设备的使用寿命。上壳21在采集孔的位置向电路板1凹陷，使得温度和相对湿度传感器11能更好，更准确的采集数据。

作为改进的一种具体实施方式，所述壳体2上设有挂钩23。

通过上述技术方案，挂钩23用于将壳体挂在烟叶烤房内，方便安装到烟叶烤房内。

作为改进的一种具体实施方式，还包括有另一组温度和相对湿度传感器11、风速传感器12、处理器13，两个处理器13的输出端并联后与自控仪干湿球温度接头连接。

通过上述技术方案，将两组处理器13进行并联，然后与自控仪干湿球温度接头连接，再接入自控仪，可分别用于检测烟叶烤房内上层、下层的干球温度、湿球温度，更换效率高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器，其特征在于，包括有一个温度和相对湿度传感器(11)、风速传感器(12)、处理器(13)、自控仪干湿球温度接头，所述温度和相对湿度传感器(11)用于采集温度数据、相对湿度数据，所述风速传感器(12)用于采集风速数据，所述温度和相对湿度传感器(11)、风速传感器(12)与处理器(13)的输入端连接，接收并处理温度和相对湿度传感器(11)、风速传感器(12)输出的数据，所述处理器(13)的输出端与自控仪干湿球温度接头连接，所述自控仪干湿球温度接头用于与现有的自控仪连接，接受处理器(13)输出的数据并传输到自控仪。

2.根据权利要求1所述的烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器，其特征在于：还包括电路板(1)与壳体(2)，所述温度和相对湿度传感器(11)、风速传感器(12)、处理器(13)均设置在电路板(1)上，所述壳体(2)将电路板(1)保护在内，所述壳体(2)上设有采集孔和检测孔，所述采集孔的位置与温度和相对湿度传感器(11)的位置对应，所述检测孔的位置与风速传感器(12)的位置对应。

3.根据权利要求2所述的烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器，其特征在于：所述壳体(2)包括有上壳(21)、下壳(22)，所述上壳(21)上设有第一容纳槽(31)，所述第一容纳槽(31)内设有第一密封圈(311)，所述采集孔、检测孔设置在上壳(21)上，所述上壳(21)在采集孔的位置向电路板(1)凹陷，所述上壳(21)内侧在采集孔附近设有第二容纳槽(32)，所述第二容纳槽(32)内设有第二密封圈(321)，所述第二密封圈(321)与电路板(1)抵触。

4.根据权利要求2所述的烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器，其特征在于：所述壳体(2)上设有挂钩(23)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的烟叶烘烤用无水智能干湿球传感器，其特征在于：还包括有另一组温度和相对湿度传感器(11)、风速传感器(12)、处理器(13)，两个处理器(13)的输出端并联后与自控仪干湿球温度接头连接。