一种自适应耐候电气柜控制装置及系统的制作方法

本发明属于电气控制柜的控制技术领域，具体为一种自适应耐候电气柜控制装置及系统。

背景技术

随着科技的发展，工业的技术水平日新月异。在工业自动化生产中，离不开空气控制。为了保护电子元件和控制装置及系统，现有技术中常采用电气柜进行防护。在现有技术中，常采用的电器柜有以下几种：

中国专利申请201610599684.0公开了一种散热电气柜，如图1所示，包括电气柜本体，在电气柜本体底部设有支撑架，在电气柜本体底层和顶层设有一层滤网,在电气柜本体左右两侧设有通风网，电气柜本体右上角设有进风口，左下角设有出风口，进风口连接电机，在电气柜本体内设置一个温度测量计，在电气柜本体上设置扇形排风扇，在排风扇旁设置电机。在电器元件工作时可以凭借电器柜内的温度伸缩支撑架，温度高时升高支撑架，来控制电气柜散热性。电气柜中的滤网设置在底部和顶部是为了防止雨天等天气雨水渗入，左右两边的通风网的设置更有利于交换气流且防渗透，其次是为了更好的流通电气柜中的空气。

中国专利申请201010184671.x公开了一种电气柜，如图2所示，其包括构成电气柜主体的空间框架以及安放于空间框架所形成内部空间并用来进行元器件安装的安装底板，由所述空间框架所构成的电气柜一侧内壁上开设有工业空调安装孔。该电气柜通过预留工业空调的安装位置，使得电气柜将被改造为带有降温装置的电气柜，进而实现电气柜内部的温度保持，有利于在适宜的内部环境下保持元器件的正常工作。

但是上述现有技术中的电气柜使用过程中，对于不同的气候环境，不能进行电气柜内部的温湿度自适应调节。而且传统的电气柜适应耐候性一般是人工进行涂覆油漆、电镀、喷砂，从而使电气柜的对外部的环境具有较高的防腐蚀性能，而对于电气柜内部的温湿度自适应调节还没有实现。本发明提供一种自适应耐候电气柜控制装置及系统，能够对电气柜对其内部的温湿度等耐候性进行自适应调节，提高电气柜的寿命，同时使电气柜内部的元器件及电缆能够在安全的环境中工作，防止意外情况的发生。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自适应耐候电气柜控制装置及系统，实现自适应调节功能，便于调整不同气候条件下电气柜内的环境稳定；同时，在工作时检测元件探出盒体，不工作时元件收缩至盒体内，起到对检测元件的隔离作用，也减少检测元件对电气柜内设备的影响，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自适应耐候电气柜控制装置，包括盒体以及固定在盒体顶部的盒盖，所述盒盖顶部两侧通过相连接的第一电动推杆连接有顶板，所述顶板顶部通过转动机构连接有连接板，所述盒盖底部位于盒体内通过固定杆连接有支撑块，所述固定杆两侧分别安装有蓄电池组和温湿度控制器，所述蓄电池组和温湿度控制器连接，所述支撑块上两侧和底部均连接有第二电动推杆，三组所述第二电动推杆输出端连接有电加热器、散热风扇和制冷片。

优选的，所述的电加热器、散热风扇和制冷片均通过槽型夹块固定连接在第二电动推杆输出端。

优选的，所述的制冷片为半导体制冷片。

优选的，所述的半导体制冷片的材料为以碲化铋为基体的三元固溶体合金；其中p型是bi2te3—sb2te3，n型是bi2te3—bi2se3，采用垂直区熔法提取晶体材料。

优选的，所述槽型夹块的安装槽内贯穿有调节螺栓，所述温湿度控制器分别与第二电动推杆、电加热器、散热风扇和制冷片连接。

优选的，所述盒体两侧壁和底部侧壁均通过铰链铰接有盒门，三组所述盒门内侧位于盒体内均通过弹簧分别连接有第一支架和第二支架，所述第一支架位于盒体两侧顶部，所述第二支架位于盒体底部两侧。

优选的，所述的电加热器采用电加热丝的形式进行加热。

优选的，所述的散热风扇包括扇叶、转轴和电机；所述扇叶设置在转轴上，所述转轴与电机的输出轴连接。

优选的，所述的扇叶上设置有多个叶片。

优选的，所述的扇叶上设置有吸风孔洞a，转轴上设置有吸风孔洞b，所述的吸风孔洞a和吸风孔洞b相通，所述的吸风孔洞b不与吸风孔洞a连接的一端连接有柔性吸气管，所述的柔性吸气管的另一端与抽风机连接。

优选的，所述的柔性吸气管的另一端还可以与制冷机的排风口连接；所述的制冷机设置在电气柜的外部。

优选的，所述盒盖两侧通过锁紧螺钉和盒体固定连接。

优选的，所述第一电动推杆输出端通过套筒和盒盖相连接，所述套筒内的空腔内设有和第一电动推杆输出端相连的弹簧。

优选的，所述第一电动推杆输出端两侧通过滑块滑动连接于套筒，所述套筒内位于滑块滑动位置开设有相匹配的滑轨。

优选的，所述转动机构包括转动电机、主轴和皮带，所述转动电机固定在连接板底部一侧，所述主轴转动连接于连接板。

有选的，所述转动电机和主轴之间通过皮带传动连接。

优选的，所述主轴通过导套和连接板转动连接，所述导套内对应设有轴承。

优选的，所述连接板两侧均设有夹块，所述夹块上下面均开设有定位孔。

优选的，所述支撑块和第二电动推杆之间通过连接块和贯穿于连接块的定位螺栓固定连接。

优选的，所述的电气柜控制装置还包括显示屏，所述显示屏与温湿度控制器连接。

为了更好地使本发明的电气柜控制装置实现自适应调节，本发明还提供一种自适应耐候电气柜控制调节方法，该控制调节方法包括以下步骤：

s1：将电气柜控制装置利用连接板或者夹块结构固定在电气柜内，并调整好底部盒体的方位；

s2：通过温湿度控制器内部的温湿度传感器元件感应电气柜内的温湿度，当湿度过高，超过预设的上限阈值b1时，通过第二电动推杆推动夹块上的电加热器伸缩移动，将盒门顶开，电加热器对电气柜内进行加热，将湿气去除；

s3：当电气柜内温度过高时，超过预设的阈值t1时，通过第二电动推杆推动夹块上的散热风扇和制冷片伸缩移动，将盒门顶开，散热风扇和制冷片对电气柜内进行降温处理。

优选的，在步骤s1中，还包括通过第一电动推杆调整盒体在电气柜内的高度位置。

优选的，在步骤s2中，还包括湿度下降到设置的湿度下限阈值b2后，第二电动推杆将电加热器复位回缩至盒体内，电加热器停止工作，实现自适应调湿功能。

优选的，在步骤s3中，还包括温度下降到设置的温度下限阈值t2后，第二电动推杆将散热风扇和制冷片复位回缩至盒体内，散热风扇和制冷片停止工作，实现自适应调温功能。

优选的，在上述步骤s2中，由于湿度超过预设的阈值b1采用电加热器加热导致电气柜内温度超过预设的阈值t1，此时步骤s3中，只采用散热风扇进行降温，制冷片不工作。

优选的，所述的上限阈值b1设定的值的范围为32-38℃，下限阈值b2设定的值的范围为零下17-零下10℃。

优选的，所述的上限阈值b1和下限阈值b2的绝对值之和为45-50；进一步的，b1＝λ·│b2│；其中，λ为温度匹配系数，取值范围为1.95-3.1。

与现有技术相比，本发明的自适应耐候电气柜控制装置具有以下技术效果和优点：

1、本发明的自适应耐候电气柜控制装置，通过在盒体内的三组第二电动推杆端部的夹块上分别安装电加热器、散热风扇和制冷片，可以在电气柜内温湿度出现偏差变化时。

2、本发明的自适应耐候电气柜控制装置，通过温湿度控制器控制进行工作，实现自适应调节功能，便于调整不同气候条件下电气柜内的环境稳定；

3、本发明的自适应耐候电气柜控制装置，通过采用盒体结构，利用第二电动推杆推动电加热器、散热风扇和制冷片的检测元件进出盒体内，可以在工作时检测元件探出盒体，不工作时元件收缩至盒体内，起到对检测元件的隔离作用，也减少检测元件对电气柜内设备的影响。

4、本发明的自适应耐候电气柜控制装置，通过设置吸风孔洞，在利用散热风扇进行散热的同时，能够把过热的空气吸出，加大散热效率；所述的吸风孔洞还能够作为冷风的进入通道，将制冷机的冷风进入柜内，并通过改变风扇的扇叶转向，将冷风散入到电气柜中。

5、本发明的自适应耐候电气柜控制装置，通过设置上限阈值b1、下限阈值b2的关系，以更好地使电气柜散热，实现自适应耐候性。

附图说明

图1为现有技术中的一种散热电气柜示意图；

图2为现有技术中的一种电气柜示意图；

图3为本发明自适应耐候电气柜控制装置的结构示意图；

图4为本发明自适应耐候电气柜控制装置的支撑块部分结构示意图；

图5为本发明自适应耐候电气柜控制装置的转动机构部分结构示意图；

图6为本发明自适应耐候电气柜控制装置的图3中a处放大结构示意图；

图7为本发明自适应耐候电气柜控制装置的图3中b处放大结构示意图。

图3-7中：1盒体、2盒盖、3锁紧螺钉、4第一电动推杆、5顶板、6转动机构、601转动电机、602主轴、603皮带、604导套、7连接板、8夹块、9固定杆、10蓄电池组、11温湿度控制器、12支撑块、13连接块、14定位螺栓、15第二电动推杆、16槽型夹块、17电加热器、18散热风扇、19制冷片、20铰链、21盒门、22第一支架、23第二支架、24弹簧、25套筒、251滑块、252滑轨、26弹簧、27调节螺栓、271安装槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图3-7所示，一种自适应耐候电气柜控制装置，包括盒体1以及固定在盒体1顶部的盒盖2，所述盒盖2顶部两侧通过相连接的第一电动推杆4连接有顶板5，所述顶板5顶部通过转动机构6连接有连接板7，连接板7用于和电气柜进行对接安装；所述盒盖2底部位于盒体1内通过固定杆9连接有支撑块12，所述固定杆9两侧分别安装有蓄电池组10和温湿度控制器11，温湿度控制器11是以单片机为控制核心并与温湿度传感器连接，同时对温度、湿度信号进行测量控制，并通过显示屏实现液晶数字显示，还可通过按键对温、湿度分别进行上、下限设置和显示，从而可以根据现场情况，自动启动风扇或加热器，对被测环境的实际温、湿度自动调节的设备。

温湿度控制器11的型号为wsk-z(th)，温度显示范围：0-99℃，负载输出ac220/3a；所述蓄电池组10和温湿度控制器11电性连接，所述支撑块12上两侧和底部均连接有第二电动推杆15，三组所述第二电动推杆15输出端均通过槽型夹块16固定连接有电加热器17、散热风扇18和制冷片19，所述槽型夹块16的安装槽271内贯穿有调节螺栓27，所述温湿度控制器11分别与第二电动推杆15、电加热器17、散热风扇18和制冷片19电性连接，所述盒体1两侧壁和底部侧壁均通过铰链20铰接有盒门21，三组所述盒门21内侧位于盒体1内均通过弹簧24分别连接有第一支架22和第二支架23，弹簧24为盒门21提供拉力，方便盒门21复位；所述第一支架22位于盒体1两侧顶部，所述第二支架23位于盒体1底部两侧。

所述盒盖2两侧通过锁紧螺钉3和盒体1固定连接。盒盖2采用锁紧螺钉3固定连接于盒体1，使得结构安装方便。

所述第一电动推杆4输出端通过套筒25和盒盖2相连接，所述套筒25内的空腔内设有和第一电动推杆4输出端相连的弹簧26。

过采用套筒25和弹簧26结构，可以为连接位置提供抗震缓冲作用，减少外部震动的影响。

所述第一电动推杆4输出端两侧通过滑块251滑动连接于套筒25，所述套筒25内位于滑块251滑动位置开设有相匹配的滑轨252。通过滑块251为第一电动推杆4输出端提供限位结构，防止滑块251脱离套筒25。

所述转动机构6包括转动电机601、主轴602和皮带603，所述转动电机601固定在连接板7底部一侧，所述主轴602转动连接于连接板7，所述转动电机601和主轴602之间通过皮带603传动连接。通过转动电机601带动主轴602转动，可以带动主轴602底端的顶板5转动调节。

所述主轴602通过导套604和连接板7转动连接，所述导套604内对应设有轴承。通过采用导套604和轴承结构，使得主轴602转动调节方便。

所述连接板7两侧均设有夹块8，所述夹块8上下面均开设有定位孔801。通过设置的夹块8和定位孔801结构，方便在电气柜上进行安装。

所述支撑块12和第二电动推杆15之间通过连接块13和贯穿于连接块13的定位螺栓14固定连接。采用连接块13和定位螺栓14结构，使得支撑块12和第二电动推杆15之间对接安装方便。

为了更好地使本发明的电气柜控制装置实现自适应调节，本发明还提供一种自适应耐候电气柜控制调节方法，该控制调节方法包括以下步骤：

s1：将电气柜控制装置利用连接板或者夹块结构固定在电气柜内，并调整好底部盒体的方位；

s2：通过温湿度控制器内部的温湿度传感器元件感应电气柜内的温湿度，当湿度过高，超过预设的上限阈值b1时，通过第二电动推杆推动夹块上的电加热器伸缩移动，将盒门顶开，电加热器对电气柜内进行加热，将湿气去除；

s3：当电气柜内温度过高时，超过预设的阈值t1时，通过第二电动推杆推动夹块上的散热风扇和制冷片伸缩移动，将盒门顶开，散热风扇和制冷片对电气柜内进行降温处理。

综上所述：本发明通过在盒体1内的三组第二电动推杆15端部的夹块16上分别安装电加热器17、散热风扇18和制冷片19，可以在电气柜内温湿度出现偏差变化时，通过温湿度控制器11控制进行工作，实现自适应调节功能，便于调整不同气候条件下电气柜内的环境稳定，通过采用盒体1结构，利用第二电动推杆15推动电加热器17、散热风扇18和制冷片19的检测元件进出盒体1内，可以在工作时检测元件探出盒体1，不工作时元件收缩至盒体1内，起到对检测元件的隔离作用，也减少检测元件对电气柜内设备的影响。

实施例2

一种自适应耐候电气柜控制装置，包括盒体1以及固定在盒体1顶部的盒盖2，所述盒盖2顶部两侧通过相连接的第一电动推杆4连接有顶板5，所述顶板5顶部通过转动机构6连接有连接板7，连接板7用于和电气柜进行对接安装；所述盒盖2底部位于盒体1内通过固定杆9连接有支撑块12，所述固定杆9两侧分别安装有蓄电池组10和温湿度控制器11，温湿度控制器11是以单片机为控制核心并与温湿度传感器连接，同时对温度、湿度信号进行测量控制，并通过显示屏实现液晶数字显示，还可通过按键对温、湿度分别进行上、下限设置和显示，从而可以根据现场情况，自动启动风扇或加热器，对被测环境的实际温、湿度自动调节的设备。

温湿度控制器11的型号为wsk-z(th)，温度显示范围：0-99℃，负载输出ac220/3a；所述蓄电池组10和温湿度控制器11电性连接，所述支撑块12上两侧和底部均连接有第二电动推杆15，三组所述第二电动推杆15输出端均通过槽型夹块16固定连接有电加热器17、散热风扇18和制冷片19，所述槽型夹块16的安装槽271内贯穿有调节螺栓27，所述温湿度控制器11分别与第二电动推杆15、电加热器17、散热风扇18和制冷片19电性连接，所述盒体1两侧壁和底部侧壁均通过铰链20铰接有盒门21，三组所述盒门21内侧位于盒体1内均通过弹簧24分别连接有第一支架22和第二支架23，弹簧24为盒门21提供拉力，方便盒门21复位；所述第一支架22位于盒体1两侧顶部，所述第二支架23位于盒体1底部两侧。

所述盒盖2两侧通过锁紧螺钉3和盒体1固定连接。盒盖2采用锁紧螺钉3固定连接于盒体1，使得结构安装方便。

所述第一电动推杆4输出端通过套筒25和盒盖2相连接，所述套筒25内的空腔内设有和第一电动推杆4输出端相连的弹簧26。

过采用套筒25和弹簧26结构，可以为连接位置提供抗震缓冲作用，减少外部震动的影响。

所述第一电动推杆4输出端两侧通过滑块251滑动连接于套筒25，所述套筒25内位于滑块251滑动位置开设有相匹配的滑轨252。通过滑块251为第一电动推杆4输出端提供限位结构，防止滑块251脱离套筒25。

所述转动机构6包括转动电机601、主轴602和皮带603，所述转动电机601固定在连接板7底部一侧，所述主轴602转动连接于连接板7，所述转动电机601和主轴602之间通过皮带603传动连接。通过转动电机601带动主轴602转动，可以带动主轴602底端的顶板5转动调节。

所述主轴602通过导套604和连接板7转动连接，所述导套604内对应设有轴承。通过采用导套604和轴承结构，使得主轴602转动调节方便。

所述连接板7两侧均设有夹块8，所述夹块8上下面均开设有定位孔801。通过设置的夹块8和定位孔801结构，方便在电气柜上进行安装。

所述支撑块12和第二电动推杆15之间通过连接块13和贯穿于连接块13的定位螺栓14固定连接。采用连接块13和定位螺栓14结构，使得支撑块12和第二电动推杆15之间对接安装方便。

为了更好地使本发明的电气柜控制装置实现自适应调节，本发明还提供一种自适应耐候电气柜控制调节方法，该控制调节方法包括以下步骤：

s1：将电气柜控制装置利用连接板或者夹块结构固定在电气柜内，并调整好底部盒体的方位；

s2：通过温湿度控制器内部的温湿度传感器元件感应电气柜内的温湿度，当湿度过高，超过预设的上限阈值b1时，通过第二电动推杆推动夹块上的电加热器伸缩移动，将盒门顶开，电加热器对电气柜内进行加热，将湿气去除；

s3：当电气柜内温度过高时，超过预设的阈值t1时，通过第二电动推杆推动夹块上的散热风扇和制冷片伸缩移动，将盒门顶开，散热风扇和制冷片对电气柜内进行降温处理。

在步骤s1中，还包括通过第一电动推杆调整盒体在电气柜内的高度位置。

在步骤s2中，还包括湿度下降到设置的湿度下限阈值b2后，第二电动推杆将电加热器复位回缩至盒体内，电加热器停止工作，实现自适应调湿功能。

在步骤s3中，还包括温度下降到设置的温度下限阈值t2后，第二电动推杆将散热风扇和制冷片复位回缩至盒体内，散热风扇和制冷片停止工作，实现自适应调温功能。

在上述步骤s2中，由于湿度超过预设的阈值b1采用电加热器加热导致电气柜内温度超过预设的阈值t1，此时步骤s3中，只采用散热风扇进行降温，制冷片不工作。

所述的上限阈值b1设定的值的范围为32-38℃，下限阈值b2设定的值的范围为零下17-零下10℃。

所述的上限阈值b1和下限阈值b2的绝对值之和为45-50；进一步的，b1＝λ·│b2│；其中，λ为温度匹配系数，取值范围为1.95-3.1。

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