CN2906608Y

CN2906608Y - 冷镜式露点传感器微量加湿装置

Info

Publication number: CN2906608Y
Application number: CN 200620113939
Authority: CN
Inventors: 邵江
Original assignee: BEIJING JINGHONGTIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING JINGHONGTIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2016-05-12

Abstract

本实用新型公开了一种冷镜式露点传感器微量加湿装置，它由控制电磁阀动作的开关电路、电磁阀、三通结构件构成；所述开关电路串联在电磁阀线圈供电电路中，控制电磁阀的导通或关断；电磁阀的进气口通过管路与环境空气相通，电磁阀的一个出气口通过三通结构件与露点传感器的进气口相连，电磁阀的另一个出气口通过另一三通结构件与露点传感器的出气口相连，同时，两个三通结构件之间通过管路相连。本实用新型通过控制电磁阀的动作，适时、适量地向露点传感器检测室微量加湿，使露点传感器内的冷镜面瞬间出现水蒸气微量过饱和，从而提高水结晶速度，达到减少降温过冲温度，在同等制冷条件下，向低温方向扩展检测范围，缩短检测时间。

Description

冷镜式露点传感器微量加湿装置

技术领域

本实用新型涉及一种加湿装置，尤指一种应用于冷镜式露点传感器中的可控制的微量加湿装置。

背景技术

冷镜式露点传感器是用于精密检测气体中微水含量的器具，它是精密露点仪的重要组成部分。冷镜式露点传感器在检测气体微含水量过程中，由于冷镜表面形成水结晶核十分困难(通常要在-45℃以下)，远远低于实际结露温度10℃以上，因此需要-10~-20℃的过冲温度，并且需要耗时数小时，才能完成结露的初始过程。

发明内容

鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种可使冷镜式露点传感器迅速结露的应用于冷镜式露点传感器中的微量加湿装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种冷镜式露点传感器微量加湿装置，它由控制电磁阀动作的开关电路、电磁阀、三通结构件构成；

所述开关电路串联在电磁阀线圈供电电路中，控制电磁阀的导通或关断；电磁阀的进气口通过管路与环境空气相通，电磁阀的一个出气口通过三通结构件与露点传感器的进气口相连，电磁阀的另一个出气口通过另一三通结构件与露点传感器的出气口相连，同时，两个三通结构件之间通过管路相连。

所述开关电路由一开关构成，使用者可以通过手动的方式，操作开关控制电磁阀的导通，为露点传感器加湿。

所述开关电路还可以由一控制电磁阀动作的控制电路和继电器构成；所述控制电路的信号输入端与露点传感器的光电接收管的信号输出端相连，控制电路的控制信号输出端串联在继电器线圈供点电路中；继电器的一对常开触点串联在所述电磁阀的线圈供电电路中，控制电磁阀的动作。

本实用新型的控制电路根据露点传感器检测的PID值输出控制信号，执行其内置的控制程序，通过驱动电路控制继电器、电磁阀动作，适时、适量地向露点传感器检测室微量加湿，使露点传感器内的冷镜面瞬间出现水蒸汽微量过饱和，从而提高水结晶速度，达到减少降温过冲温度，在同等制冷条件下，向低温方向扩展检测范围，缩短检测时间。

附图说明

图1为本实用新型冷镜式露点传感器微量加湿装置结构示意图

图2、图3为本实用新型微量加湿工作原理图

图4为本实用新型加湿控制电路具体电路图

图5为本实用新型微处理器执行的控制程序框图

具体实施方式

为了使冷镜式露点传感器迅速结露，本实用新型利用环境空气中含水量通常在5000PPmv以上，而被测气体含水量在数十到几个PPmv以下的这个巨大差距，在冷镜式露点传感器工作的初始阶段(即此时冷镜表面结露十分困难的阶段)，短时间内加入比被测气体含水量多数十个PPmv的环境空气(相对被测气体是湿气)，使冷镜表面迅速结露。

如图1所示，本实用新型微量加湿装置主要由控制电路1、继电器2、电磁阀3和三通结构件4、5构成。控制电路1的信号输入端与露点传感器的光电接收管的信号输出端相连，控制电路1的控制信号输出端串联在继电器2线圈供点电路中，控制继电器2的吸合或断开，继电器2的一对常开触点串联在电磁阀3的线圈供电电路中，控制电磁阀4的动作；电磁阀4的进气口P通过管路与环境空气相通，电磁阀4的一个出气口A通过三通结构件4与露点传感器的进气口6相连，电磁阀4的另一个出气口R通过另一三通结构件5与露点传感器的出气口7相连，同时，三通结构件4、5之间通过管路相连。

如图2所示，初始状态时，加湿装置中的继电器2不动作，电磁阀3的出气口A、R相通，在露点仪检测过程中，露点传感器首先开始制冷，随着传感器中冷镜镜面结露层的生成，PID值(PID控制方法，P代表比例运算，I代表积分运算，D代表微分运算)由4800开始下降，最终稳定在3000左右，说明结露过程正常。如果PID值保持在4600的高位不动，超过10min后，控制电路1输出控制信号，使继电器2线圈得电、动作，进而使电磁阀3动作，如图3所示，电磁阀的进气口P与出气口A接通，湿润的环境空气被吸入进气管内，PID值由4800开始下降，当PID值下降到4000左右，控制电路1输出控制信号关断继电器2，电磁阀4的进气口P与出气口A断开，出气口A-R接通(如图2所示)，恢复到初始状态，PID值继续下降到3000左右，结露趋势趋于正常，完成加湿过程。

如图2、图3所示，控制电路1主要由微处理器CPU和驱动电路组成，微处理器CPU的数据输入端与露点传感器的光电接收管信号输出端相连，微处理器CPU的数据输出端与驱动电路的信号输入断相连，驱动电路的控制信号输出端与继电器2相连，控制继电器2的动作。

图4为控制电路1具体电路图。如图所示，CPU的I/O口P6.3管脚与露点传感器的光电接收管T1信号输出端相连，CPU的I/O口P5.7管脚与运算放大器U1(型号74HC07)的输入端相连，U1的输出端通过光耦U2控制三极管T2的导通/或关断，从而控制继电器2的动作。

在本实用新型的具体实施例中，微处理器CPU根据露点传感器检测的PID值输出控制信号，通过驱动电路控制继电器2、电磁阀3的动作，为露点传感器加湿。图5为本实用新型微处理器执行的控制程序流程图。以下是微处理器执行的控制程序：

#include<msp430x14x.h>

#define JDIAN1 P5DIR|＝BIT7；//P2DIR|＝BIT0；

#define JDIAN1 OFF P5OUT|＝BIT7；//P2OUT|＝BIT0；

#define JDIAN1ON P5OUT&＝～BIT7；//P2OUT&＝～BIT0；//电磁阀继电器定义.

void AD420_DA(void)；

void YAN_SHIC(void)；

unsigned int ADvalue＝0；

float adjgu；//unsigned int adjgu；

unsigned int d；

unsigned int c；

unsigned int m；

unsigned int j；

void main(void)

{

WDTCTL＝WDTPW+WDTHOLD；//关看门狗.

BCSCTL1|＝XT2OFF；

JDIAN1；

WDTCTL＝WDTPW+WDTHOLD；//关看门狗.

P6SEL|＝0X01；//设置P6.0为A/D的A0口.

ADC12CTL0＝ADC12ON+SHT0_8+MSC；//*打开ADC，多次采样.

ADC12CTL1＝SHP+CONSEQ_2；//

ADC12IE＝0X01；

ADC12CTL0|＝ENC；//打开A/D转换.

ADC12CTL0|＝ADC12SC；

d＝c-3000；

AD420_DA()；//AD420 D/A输出制冷.

_EINT()；

_NOP()；

if(c＞＝4800)

{

ADC12CTL0|＝ENC；//打开A/D转换.

d＝4800-3000；

AD420_DA()；//AD420 D/A输出制冷

YAN_SHIC()；

YAN_SHIC()；//延时10分钟.

if(c＞＝4800)

{

JDIAN1ON；打开电磁阀加湿

d＝4800-3000；

AD420_DA()；//AD420 D/A输出制冷

}

if(c＜＝4000){

JDIAN1OFF；关闭电磁阀停止加湿

d＝c-3000；

AD420_DA()；//AD420 D/A输出制冷

}

d＝c-3000；

AD420_DA()；//AD420 D/A输出制冷

if(c＜＝3000)

{

while(1)；

}

//＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

#pragma vector＝ADC_VECTOR//ADC中断子程序。

#pragma memory＝dataseg(seg_ADvalue)//定义编译命令：内存数据放入ADvalue变量内。

_interrupt void ADC12ISR(void)

{

int i；

int c＝0；

unsigned int ADvalude；

for(i＝0；i＜8；i++)

{

ADvalue＝ADC12MEM0；

c＝c+ADvalue；

}

ADC12IE＝0X00；

ADC12CTL0&＝～ENC；//关A/D中断

c＝c/8；

}

//＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

void AD420_DA(void)//AD420 D/A输出制冷省略..

{

_NOP()；

}

void YAN_SHIC(void)5分钟延时

{

m＝0；

for(m＝0；m＜20000；m++)；

}

在本实用新型的具体实施例中，微处理器CPU根据露点传感器检测的PID值输出控制信号，执行其内置的控制程序，通过驱动电路控制继电器2、电磁阀3的动作，为露点传感器加湿。当然，也可以通过手动操作控制电磁阀动作的开关，凭借经验控制电磁阀的动作，为露点传感器加湿。

纵上所述，本实用新型的工作原理是：在气体微水检测中，通过适时，适量地向露点传感器检测室微量加湿，使露点传感器内的冷镜面瞬间出现水蒸汽微量过饱和，从而提高水结晶速度，达到减少降温过冲温度，在同等制冷条件下，向低温方向扩展检测范围，缩短检测时间。

本实用新型的优点是：

1、有效地提升了露点仪的检测速度，减少了露点温度平衡的等待时间。

2、由于改善了低湿气体在冷镜面上的结露条件，减少了制冷温度的过冲，使露点仪的有效检测范围向负温方向展宽了5℃。

3、本实用新型的控制部分采用数控技术，装置结构简单，智能化程度高，可以根据不同的露点温度、不同的环境湿度向露点传感器内补给适量的水分。

4、本实用新型无须加水，利用相对湿润的自然环境空气为露点传感器加湿。

以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换，均属于本发明保护范围之内。

Claims

1、冷镜式露点传感器微量加湿装置，其特征在于：它由控制电磁阀动作的开关电路、电磁阀、三通结构件构成；

所述开关电路串联在电磁阀线圈供电电路中；电磁阀的进气口通过管路与环境空气相通，电磁阀的一个出气口通过三通结构件与露点传感器的进气口相连，电磁阀的另一个出气口通过另一三通结构件与露点传感器的出气口相连，同时，两个三通结构件之间通过管路相连。

2、根据权利要求1所述的冷镜式露点传感器微量加湿装置，其特征在于：所述开关电路由一开关构成。

3、根据权利要求1所述的冷镜式露点传感器微量加湿装置，其特征在于：所述开关电路由一控制电磁阀动作的控制电路和继电器构成；

所述控制电路的信号输入端与露点传感器的光电接收管的信号输出端相连，控制电路的控制信号输出端串联在继电器线圈供点电路中；继电器的一对常开触点串联在所述电磁阀的线圈供电电路中，控制电磁阀的动作。

4、根据权利要求3所述的冷镜式露点传感器微量加湿装置，其特征在于：所述控制电路由微处理器和驱动电路组成，微处理器的数据输入端与露点传感器的光电接收管的信号输出端相连，微处理器的数据输出端与驱动电路的信号输入断相连，驱动电路的控制信号输出端与继电器相连，控制继电器的动作。