一种温湿度检定箱的制作方法

本实用新型涉及一种温湿度检定箱。

背景技术：

温湿度检定箱的用途：1.适用于电工、电子、仪器仪表及其它产品、零部件及材料在高低温交变温湿环境下贮存、运输、使用时的适应性测试；是各类电子、电工、电器、塑胶等原材料和器件进行耐寒、耐热、耐湿、耐干性试验及品管工程的可靠性测试设备；2.特别适用于光纤、LCD、晶体、电感、PCB、电池、电脑、手机等产品的耐高温、耐低温、耐温湿交变循环测试。

而目前的温湿度检定箱包括具有工作室的箱体、加热装置、制冷装置及加湿器，该工作室内设置有温度传感器和湿度传感器，当该加热装置、制冷装置及加湿器分别用于对工作室内空气的升温，降温及增加湿度。现有温湿度检定箱在使用时存在以下不足，并分析如下：

第一，由于加热装置、制冷装置及加湿器在箱体的工作室内进气后，导致局部高温、局部低温、及局部高湿度问题，存在温度传感器和湿度传感器检测的数值与试验产品的实际值偏差很大，存在准确性降低。

第二，由于加热装置、制冷装置及加湿器在箱体的工作室内进气后，导致局部高温、局部低温、及局部高湿度问题，试验产品不同位置的试验条件不均匀，存在试验条件不精确。

第三，由于加热装置、制冷装置及加湿器在箱体的工作室内进气后，导致局部高温、局部低温、及局部高湿度问题，存在温湿度变化快，幅度大，不利于小幅度精准升降温湿度。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述一个或多个缺陷，本实用新型提供了一种温湿度检定箱。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种温湿度检定箱，其特征在于，包括箱体(1)，该箱体(1)从外向内依次设置有外层(1-1)、中间层(1-2)及内层(1-3)，该内层(1-3)内具有工作室(N)，该中间层(1-2)与内层(1-3)之间具有交换通道(M)，该中间层(1-2)采用保温材料，该内层(1-3)上设有若干通气孔(1-31)；加热装置(2)，该加热装置(2)通过进热风管(3)与所述交换通道(M)内连接；加热阀(4)，该加热阀(4)设置在所述进热风管(3)上；制冷装置(5)，该制冷装置(5)通过进冷风管(6)与所述交换通道(M)内连接；制冷阀(7)，该制冷阀(7)设置在所述进冷风管(6)上；该加湿器(8)，该加湿器(8)通过加湿风管(9)与所述工作室(1-1)内连接；加湿阀(10)，该加湿阀(10)设置在所述加湿风管(9)上；温度传感器(11)，该温度传感器(11)设置在所述工作室(1-1)内；湿度传感器(12)，该湿度传感器(12)设置在所述工作室(1-1)内；风机(13)，该风机(13)用于使所述交换通道(M)内产生循环流动的气流；可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器与加湿阀(10)、加热阀(4)、制冷阀(7)、加湿阀(10)、温度传感器(11)、湿度传感器(12)及风机(13)均电连接。

进一步地，还包括PID控制器，该PID控制器与可编程逻辑控制器电连接。

优选地，所述中间层(1-2)采用保温棉材料。

优选地，各所述通气孔(1-31)沿所述内层(1-3)外壁周向均匀分布。

进一步地，所述外层(1-1)、与中间层(1-2)之间具有安装腔(L)；该加热装置(2)、制冷装置(5)及加湿器(8)安装在所述安装腔(L)内。

进一步地，所述箱体(1)外部上设置有观察窗(1-11)。

进一步地，所述箱体(1)外部上设置有控制面板(1-12)。

优选地，所述风机(13)采用环流风机。

本实用新型的有益效果是：

第一，本实用新型由于箱体的中间层采用保温棉材料，该中间层内的热量不会向外散发流失，具有节能效果；

第二，本实用新型由于进入交换通道内的热气、冷气或湿气可经风机工作环流而均匀混合，所述工作室内气体和所述交换通道内气体经内层上的周向各通气孔内外均匀交换，该工作室内气流温湿度会均匀变化，可防止工作室内局部高温、局部低温、及局部高湿度问题，因此其温度传感器和湿度传感器检测的数值更准确，同时保证试验产品不同位置的试验条件均匀，试验结果更准确、稳定和可靠；同时由于工作室内气体和所述交换通道内气体均匀低速交换，具有温湿度变化小，幅度小，利于小幅度精准升降温湿度等优点；

第三，本实用新型由于采用PID控制器控制，控制温湿度比例，可形成不同温湿度场，且箱体的工作室内湿度场均匀分布，可保证了温度均匀度小于0.1℃偏差要求，可满足产品更高精度检定条件；

第四，本实用新型可实现自动控制，工作更稳定可靠,温湿度控制精确，升降温速度快、平稳、均匀，可为用者节约宝贵时间。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的立体图。

图3是在本实用新型的电路原理图。

图4是在本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

参见图1-4，一种温湿度检定箱，其包括箱体1、加热装置2、加热阀4、制冷装置5、制冷阀7、该加湿器8、温度传感器11、湿度传感器12、风机13、可编程逻辑控制器及PID控制器。

该箱体1从外向内依次间隔设置有外层1-1、中间层1-2及内层1-3，该内层1-3内具有工作室N，该中间层1-2与内层1-3之间具有交换通道M，该中间层1-2采用保温材料(如保温棉等)。

该内层1-3上设有若干通气孔1-31，该交换通道M与工作室N之间经若干通气孔1-31连通。

优选地，所述通气孔1-31大于1mm且小于10mm。由于该通气孔1-3太小，存在内外交换速率极低，时间太长，而该通气孔1-3太大，存在内外交换时，均匀性差且升降温湿度幅度太大问题。因此该通气孔1-31合理控制，可达到速率和低幅度精确变换的优势平衡。

优选地，所述中间层1-2采用保温棉材料。

优选地，各所述通气孔1-31沿所述内层1-3外壁周向均匀分布。

该加热装置2通过进热风管3与所述交换通道M内连接。该加热装置2用于将加热后空气(或气体)通过进热风管3进入交换通道M内。

具体地，该加热装置2可采用现有结构或直接购买安装，故而不赘述。

该加热阀4设置在所述进热风管3上；该加热阀4可用于控制所述进热风管3处于打开或关闭状态。

该制冷装置5通过进冷风管6与所述交换通道M内连接。该制冷装置5用于将降温后空气(或气体)通过进所述冷风管6进入交换通道M内。

具体地，该制冷装置5可采用现有结构或直接购买安装，故而不赘述。

该制冷阀7设置在所述进冷风管6上；该制冷阀7可用于控制所述进冷风管6处于打开或关闭状态。

该加湿器8通过加湿风管9与所述工作室1-1内连接；该加湿器8可用于将加湿(或雾化)后空气(或气体)通过进所述加湿风管9进入交换通道M内。

具体地，该加湿器8可采用现有结构或直接购买安装，故而不赘述。

该加湿阀10，该加湿阀10设置在所述加湿风管9上；该加湿阀10用于控制所述加湿风管9处于打开或关闭状态。

该温度传感器11设置在所述工作室1-1内，该温度传感器11用于检测将所述工作室1-1内的环境温度。

该湿度传感器12设置在所述工作室1-1内；该湿度传感器12用于检测将所述工作室1-1内的环境湿度。

该风机13用于使所述交换通道M内产生循环流动的气流。

在本实施例中，所述风机13具有2个。

进一步地，所述工作室N内中部设置产品放置架14，该温度传感器11和湿度传感器12靠近产品放置架14设置。

另外，优选地，所述该温度传感器11和湿度传感器12可设置多个。

优选地，所述风机13采用环流风机。该环流风机用于使交换通道M内形成空气环流，同时可以增加空气的流通速度，提高空气温湿度的均匀度。

该可编程逻辑控制器与加湿阀10、加热阀4、制冷阀7、加热装置2、制冷装置5、该加湿器8、温度传感器11、湿度传感器12、风机13及PID控制器电路连接。

该可编程逻辑控制器用于对所述加湿阀10、加热阀4、制冷阀7、加湿阀10、温度传感器11、湿度传感器12及风机13等工作状态进行控制。

另外，在本实施例中，所述PID控制器通过计算机(如PC电脑)与可编程逻辑控制器连接。

具体地，该可编程逻辑控制器可采用S7-200型号的PLC控制器(即西门子公司生产的S7-200PLC)。

具体地，所述温度传感器可采用LM35型号(可选用由美国国家半导体公司所生产)。

具体地，所述温度传感器可采用HM1500型号(可选用由上海福美斯电子有限公司所生产)

进一步地，所述外层1-1、与中间层1-2之间具有安装腔L；该加热装置2、制冷装置5及加湿器8安装在所述安装腔L内。

进一步地，所述箱体1外部上设置有观察窗1-11。

进一步地，所述箱体1外部上设置有控制面板1-12。该控制面板1-12与计算机(电脑)连接。该控制面板1-12用于显示、参数输入设定等。

具体地，S7-300(PLC)的模拟量I/O模块包括模拟量输入模块和模拟量输出模块。

优选地，所述PID控制器采用模糊PID控制器。

另外，该安装腔L内设置有电器柜15，用于装配各控制器。

其工作原理为：所述工作室1-1内环境温度和湿度(温湿度)通过温度传感器11和湿度传感器12实时采集，而其输出的温湿度(温度和湿度)电信号经A/D(PLC的模拟量输入模块)转换，并送到计算机数据处理，而计算机根据温湿度设定值与测量值之间的偏差和偏差变化率，经过PID控制器的调节，送出控制信号，将计算机的输出分成加热、制冷、加湿、开风机信号,送入PLC来分别控制加湿阀10、加热阀4、制冷阀7及风机13工作，从而实现对温湿度的控制。

而其具体的工作流程，可参见图4，可按照以下流程工作：

S1，可通过按钮开关或定时器开启工作，根据产品试验要求，设定温度和湿度值；

S2，温度传感器的测量值(测温值)与设定的温度值对比；当测温值偏低时，若制冷阀关处于打开状态时则关闭制冷阀并同时开启加热阀，当若制冷阀关处于关闭状态时则直接开启加热阀；当测温值偏高时，若制冷阀关处于关闭状态时打开制冷阀，而当若制冷阀关处于打开状态时则保持打开状态；

S3，湿度传感器的测量值(测湿值)与设定的湿度值对比，当测湿值偏低时，若加湿器关处于打开状态时则保持打开状，当若加湿器处于关闭状态时则开启加湿器工作；当测湿值偏高时，若风机处于关闭状态时则开启工作，而当若风机处于开启状态时保持开启工作。

上述S2和S3实时工作，因此可使工作室1-1内的温湿度保持在设定温度和湿度的范围内。

本实用新型工作特点和效果分析如下：

第一，由于所述中间层1-2采用保温棉材料，该中间层1-2内的热量不会向外散发流失，具有节能效果；

第二，由于进入交换通道内的热气、冷气或湿气可经风机工作环流而均匀混合，所述工作室内气体和所述交换通道内气体经内层上的周向各通气孔内外均匀交换，该工作室内气流温湿度会均匀变化，可防止工作室内局部高温、局部低温、及局部高湿度问题，因此其温度传感器和湿度传感器检测的数值更准确，同时保证试验产品不同位置的试验条件均匀，试验结果更准确、稳定和可靠，同时由于工作室内气体和所述交换通道内气体均匀低速交换，具有温湿度变化小，幅度小，利于小幅度精准升降温湿度等优点；

第三，由于采用PID控制器控制，控制温湿度比例，可形成不同温湿度场，且箱体1的工作室1-1内湿度场均匀分布，可保证了温度均匀度小于0.1℃偏差要求，可满足产品更高精度检定条件。

第四，由于工作时采用PLC对温湿度自动控制，可实现温湿度持续参数平衡，工作更稳定可靠,温湿度控制精确，升降温、低速、平稳、均匀，可为用者节约宝贵时间。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。