函数超高压微雾加湿机的制作方法

本发明涉及特殊环境要求下的空气加湿技术领域，特指函数超高压微雾加湿机。

背景技术：

军用装备和民用设备在研发设计及定型量产时，需要进行一系列的测试验证：产品在仿真特定气候环境温湿组合条件下，检测产品本身是否满足战术、技术标准和适应能力；其特性是否改变；或者针对产品在低温低湿、高温低湿、高温高湿降到低温低湿等环境下是否会发生龟裂、破损、电器性能及控制性能劣化；或者针对军用设备的能见度性能进行测试时，也需要在上述特殊环境中进行。因为在高温高湿环境中雾气对激光、红外产生一定的衰减导致跟踪性能和精度偏离战技指示要求。因此，在中华人民共和国国家军用标准GJB150.9A-2009《军用装备实验室环境试验方法》在《第9部分的湿热试验》中提出了一系列的测试标准。对民用产品国家标准GB/T2423.4-2008《电工电子产品环境试验》、《交变湿热》也提出了相近标准。（如图一）

该试验以24h作为一个周期，每个周期分为升温、高温高湿、降温和低温高湿四个阶段。

1、升温阶段，在3h内，将试验室温度由25℃升到60℃，要求相对湿度升至95%±5%不变。

2、高温高湿阶段，在60℃及相对湿度为95%的条件下至少保持9h。

3、降温阶段，在6h内将试验室温度降至到25℃，此期间内相对湿度保持在80%以上。

4、低温高湿阶段，当试验室温度降至到25℃后，相对湿度应为95%，在此条件下保持8h。依次重复循环，共进行10个周期试验。

由此可见，在整个测试当中，在不同的时间段和不同的环境温度下，需要对应不同的相对湿度值，因此，按照空气焓湿图理论，绝对湿度值加湿量需要随环境温度的变化作函数关系变化，以满足相对湿度的指标要求。

目前的加湿设备并不能很好的到达上述试验的要求，因此，有必要提供一种全新的函数超高压微雾加湿机及函数超高压微雾加湿控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种利用函数自动跟踪，准确控制加湿量的函数超高压微雾加湿机，满足军用装备和民用设备在不同时间段、不同环境温度下，达到对应不同的相对湿度值的测试要求。

为实现上述目的，本发明的函数超高压微雾加湿机，包括用于检测被加湿空间的室内温度t和室内湿度 ₁的温湿度传感器；用于将温湿度传感器采集的室内温度t和设定的相对湿度按照加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系进行计算：（式1）

式中，d为加湿量（克/立方米），为相对湿度，t为室内温度（摄氏度℃），p为大气压；并输出两个触发信号的函数计算单元，所述两个触发信号分别为：与加湿量d相关的T₁脉冲信号，与重复周期T相关的脉冲信号；用于接收上述触发信号的脉冲、间歇信号单元，脉冲、间歇信号单元产生脉冲信号T₁和重复周期信号T；用于接收上述脉冲信号T₁和重复周期信号T的驱动控制单元，并根据上述脉冲信号T₁和重复周期信号T控制驱动电机的电源通断；用于对外部供水进行加压的高压陶瓷柱塞泵，所述高压陶瓷柱塞泵连接有高压湿度电磁阀，所述高压湿度电磁阀通过管道连接有高压微雾喷嘴，所述高压微雾喷嘴位于被加湿空间内；根据温湿度传感器所检测的室内湿度₁与设定相对湿度比较后的数据，控制高压湿度电磁阀通断的湿度控制单元；用于将管道内高压水的余压进行泄压的高压泄压电磁阀；用于对管道内的杂质污水进行排放的高压排污电磁阀；用于驱动高压泄压电磁阀、高压排污电磁阀工作的延时继电器。

作为优选，所述被加湿空间内设置有多个温湿度传感器，该函数超高压微雾加湿机还设置有用于将多个温湿度传感器所检测的数值进行加权平均运算的温湿度加权单元。

作为优选，还包括用于处理水源杂质的水处理单元。

作为优选，还包括用于承接水处理单元供水的水箱，所述水箱设置有用于控制水箱水位的水位控制单元。

作为优选，还包括用于显示加湿空间的室内温度t、室内湿度₁、相对湿度、喷雾时间和间歇时间的操作显示屏。

作为优选，所述高压微雾喷嘴的喷孔为0.08~0.12cm。

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种利用函数自动跟踪，准确控制加湿量的函数超高压微雾加湿控制方法，满足军用装备在不同时间段、不同环境温度下，需要对应不同的相对湿度值的测试要求。

为实现上述目的，本发明的函数超高压微雾加湿控制方法，

A、根据测试要求设定相对湿度；

Ｂ、建立加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系：（式1）

式中，d为加湿量（克/立方米），为相对湿度，t为室内温度（摄氏度℃），p为大气压；

C、根据加湿量等效为喷雾时间和间歇时间，

其中，间歇时间＝喷雾周期Ｔ-喷雾时间。

作为优选，所述加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系在标准大气压条件下简化为：

（式2）

作为优选，所述喷雾周期Ｔ为120秒，喷雾时间为5-108秒。

作为优选，所述室内温度t通过温湿度传感器采集当前测试环境的温度数据。

作为优选，将设定的相对湿度与当前测试环境的湿度进行比较，当设定的相对湿度与当前测试环境的湿度相差大时，喷雾时间延长，间歇时间缩短；当设定的相对湿度与当前测试环境的湿度相差小时，喷雾时间缩短，间歇时间延长。

本发明的有益效果： 当产品需要测试时，按测试标准设定相对湿度，在测试过程中采集室内温度t，根据加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系：

（式1）

可计算出当前的加湿量，将加湿量等效转化为微雾加湿机喷雾周期Ｔ中的喷雾时间和间歇时间，通过控制当前测试环境的喷雾时间与间歇时间的关系，因此，在整个军用装备和民用设备的测试当中，便可准确的控制在不同的时间段和不同的环境温度下，所需要对应不同的相对湿度值，通过介入函数控制方法，实现自动跟踪控制，而且控制准确快捷。通过上述控制方法，利用函数自动跟踪，准确控制加湿量的函数超高压微雾加湿机，满足军用装备和民用设备在不同时间段、不同环境温度下，达到对应不同的相对湿度值的测试要求。

附图说明

图1为本现有技术国家标准GB/T2423.4-2008试验方法原理图。

图2为本发明函数超高压微雾加湿机的原理方框图。

附图标记包括：

1—温湿度传感器 2—温湿度加权单元 3—函数计算单元

4—操作显示屏 5—脉冲、间歇信号单元 6—驱动控制单元

7—驱动电机 8—柔性联轴器 9—高压陶瓷柱塞泵 10—水处理单元 11—水位控制单元 12—高压泄压电磁阀 13—湿度控制单元 14—高压湿度电磁阀 15—高压排污电磁阀 16—延时继电器 17—高压微雾喷嘴 18—被加湿空间。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

本发明还提供函数超高压微雾加湿机，包括用于检测被加湿空间18的室内温度t和室内湿度₁的温湿度传感器1；根据被加湿空间18的大小可安装一个或多个温湿度传感器1，用于全面检测温湿度传感器1内的室内温度t和室内湿度₁。

用于将温湿度传感器1采集的室内温度t和设定的相对湿度按照加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系进行计算：

式中，d为加湿量（克/立方米），为相对湿度，t为室内温度（摄氏度℃），p为大气压，并输出两个触发信号的函数计算单元3，所述两个触发信号分别为：与加湿量d相关的T₁脉冲信号，与重复周期T相关的脉冲信号。

用于接收上述触发信号的脉冲、间歇信号单元5，脉冲、间歇信号单元5产生脉冲信号T₁和重复周期信号T；用于接收上述脉冲信号T₁和重复周期信号T的驱动控制单元6，并根据上述脉冲信号T₁和重复周期信号T控制驱动电机7的电源通断；具体地，在脉冲信号T₁的时间内接通驱动电机7的电源，在脉冲信号T₁的时间过后断开驱动电机7的电源，直至一个重复周期信号T过后，在下一个脉冲信号T₁到来时再接通驱动电机7的电源，如此循环。

用于对外部供水进行加压的高压陶瓷柱塞泵9，所述驱动电机7通过柔性联轴器8驱动高压陶瓷柱塞泵9的运转。所述高压陶瓷柱塞泵9连接有高压湿度电磁阀14，所述高压湿度电磁阀14通过管道连接有高压微雾喷嘴17，所述高压微雾喷嘴17位于被加湿空间18内；该高压陶瓷柱塞泵9将水加压到60～95kg/cm²后，通过高压湿度电磁阀14、管道送到被加湿空间18内的高压微雾喷嘴17进行喷雾加湿。

根据温湿度传感器1所检测的室内湿度₁与设定相对湿度比较后的数据，控制高压湿度电磁阀14通断的湿度控制单元13；将室内湿度₁与设定相对湿度进行比较，当设定的相对湿度大于室内湿度₁，高压湿度电磁阀14打开，高压微雾喷嘴17进行喷雾加湿；当设定的相对湿度小于室内湿度₁，高压湿度电磁阀14关闭，高压微雾喷嘴17停止喷雾加湿。

用于将管道内高压水的余压进行泄压的高压泄压电磁阀12；用于对管道内的杂质污水进行排放的高压排污电磁阀15；其作用为当脉冲信号T₁时间段结束瞬间，高压陶瓷柱塞泵9已停止运转供水，但此时管道中还存留着高压水，必须瞬间将管道里的高压水泄掉，否则此高压水会通过高压微雾喷嘴17继续喷雾，随着管道内的水量减少，水压力逐步降低到一定数值后，雾化效果变差，喷出的雾粒很粗，最后变成了水丝，而不是微雾。若高压泄压电磁阀12打开，立即把管道内的余水压力排泄，高压微雾喷嘴17就不会继续喷雾，避免了上述弊端的发生。

用于驱动高压泄压电磁阀12、高压排污电磁阀15工作的延时继电器16。延时继电器16接收脉冲、间歇信号单元5所产生脉冲信号T₁和重复周期信号T，从而控制高压泄压电磁阀12、高压排污电磁阀15工作。具体地，用脉冲信号T₁的后沿触发，形成一个延时3～5秒的驱动电压，去驱动高压排污电磁阀15和高压泄压电磁阀12打开，进行排污、泄压，确保高压微雾喷嘴17不堵塞，正常喷雾加湿。

本实施例的被加湿空间18内设置有多个温湿度传感器1，该函数超高压微雾加湿机还设置有用于将多个温湿度传感器1所检测的数值进行加权平均运算的温湿度加权单元2。由于安装在被加湿空间18内的多个温湿度传感器1所测出的数值有差别，本温湿度加权单元2的作用为将所有温湿度传感器1输入进行来的信号取加权平均值，已确保检测数据的准确性。

本实施例还包括用于处理水源杂质的水处理单元10；该水处理单元10主要用于去除自来水中的钙离子、镁离子和其它杂质，防止上述杂质对后续的高压陶瓷柱塞泵9、高压微雾喷嘴17和高压泄压电磁阀12造成堵塞。

本实施例还包括用于承接水处理单元10供水的水箱，所述水箱设置有用于控制水箱水位的水位控制单元11。该水位控制单元11的作用有：1、控制进入水箱的水位，满水时关闭外部进水电磁阀停止供水，水位降低到设定水位时，打开进水电磁阀进行加水。2、防止高压陶瓷柱塞泵9在缺水状态下工作，一旦水位低于最低水位时，立即切断高压陶瓷柱塞泵9的供电电源，使其停止运转。

本实施例还包括用于显示加湿空间的室内温度t、室内湿度₁、相对湿度、喷雾时间和间歇时间的操作显示屏4。操作人员可在操作显示屏4上设定相对湿度，并将上述信号分别送到函数计算单元3和脉冲、间歇信号单元5及湿度控制单元13。

作为优选，本实施例采用高压微雾喷嘴组合，通过高压微雾喷嘴17和三通、四通或五通组成，即在三通、四通或五通上安装1个、2个或4个高压微雾喷嘴17。高压微雾喷嘴17是由喷孔为0.08～0.12mm的喷帽、螺旋锥、旋转腔、限压阀、小滤芯、高压密封圈和喷嘴主体组成。其作用是将送进来的压力为60～95kg/cm²高压水变成微雾，雾粒直径为0.1～10微米喷到被加湿空间18内进行喷雾加湿。

本发明利用函数自动跟踪，准确控制加湿量的函数超高压微雾加湿机，满足军用装备和民用设备在不同时间段、不同环境温度下，达到对应不同的相对湿度值的测试要求。

本发明的函数超高压微雾加湿控制方法，

A、根据测试要求设定相对湿度；

Ｂ、建立加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系：

式中，d为加湿量（克/立方米），为相对湿度，t为室内温度（摄氏度℃），p为大气压；

C、根据加湿量等效为喷雾时间和间歇时间，

其中，间歇时间＝喷雾周期Ｔ-喷雾时间。

当产品需要测试时，按测试标准设定相对湿度，在测试过程中采集室内温度t，根据加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系：

可计算出当前的加湿量，将加湿量等效转化为微雾加湿机喷雾周期Ｔ中的喷雾时间和间歇时间，通过控制当前测试环境的喷雾时间与间歇时间的关系，因此，在整个军用装备的测试当中，便可准确的控制在不同的时间段和不同的环境温度下，所需要对应不同的相对湿度值，通过介入函数控制方法，实现自动跟踪控制，而且控制准确快捷。

本实施例的加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系在标准大气压条件下简化为：

例如：根据试验条件需设定相对湿度为98%，采集到当前室内温度t为60℃时，根据上述简化后的加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系，可计算出其加湿量d为127克/立方米。作为优选，所述喷雾周期Ｔ为120秒，喷雾时间为5-108秒。本实施例将喷雾时间选取为94秒，计算出间歇时间=120秒-94秒=26秒。即在两分钟的喷雾周期里面，喷雾时间为94秒。根据上述所计算出的加湿量d、喷雾时间、间歇时间三者关系控制驱动超高压微雾加湿机进行加湿，准确的控制在不同的时间段和不同的环境温度下，所需要对应不同的相对湿度值。

作为优选，上述室内温度t通过温湿度传感器采集当前测试环境的温度数据。温湿度传感器可动态采集前测试环境的温度数据，采集不同测试时间的环境温度，利用上述加湿量d与相对湿度、室内温度t的函数关系，可计算出不同测试时间、不同环境温度的加湿量。

本实施例将设定的相对湿度与当前测试环境的湿度进行比较，当设定的相对湿度与当前测试环境的湿度相差大时，喷雾时间延长，间歇时间缩短；当设定的相对湿度与当前测试环境的湿度相差小时，喷雾时间缩短，间歇时间延长。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。