本发明涉及低温制冷领域，具体地，涉及一种远程干燥制冷装置及方法。
背景技术：
极端环境模拟、样品处理和保存等方面常需要制备低温环境，而环境空气下的目标物在被降温后，其表面常会结露或结霜，这给精密仪器和部件降温或特殊样品处理和保存带来挑战。此外，待冷却的目标物有时是大仪器的零部件，其周围空间相对狭小，无法放入体积较大的制冷设备，所以需要将制冷设备分离式设计，实现远程干燥制冷。因此，发明一种远程干燥低温制备装置和方法具有重要的科学意义和应用价值。
目前的常见低温制备设备冰箱只能降温无法干燥，且是一体式设计，不能分离；低温槽等存在分体式设计，可以实现远程降温，但不具备干燥功能；在真空罐内可以实现干燥条件下降温，但常适用于独立的体积较小零部件测试。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种远程干燥制冷装置及方法。
根据本发明提供的远程干燥制冷装置，包括制冷模块、干燥模块、显示控制组件以及传感器模块；所述制冷模块、干燥模块以及传感器模块均与显示控制组件相连，所述显示控制组件根据传感器模块的监测值分别控制制冷模块、干燥模块对待冷却目标物进行冷却和干燥。
优选地，所述制冷模块包括：制冷片、液冷头、液体管道、液体循环泵以及散热组件、直流电源；所述制冷片的制冷面与待冷却目标物贴合，发热面与液冷头贴合；所述液冷头通过液体管道与液体循环泵、散热组件相连；所述直流电源与制冷片相连；所述液体循环泵、散热组件、直流电源通过信号线与显示控制组件相连。
优选地，所述传感器模块包括：温度和露点传感器、温度传感器；所述的温度传感器与待冷却目标物的待制冷面相连；所述温度和露点传感器、温度传感器通过信号线与显示控制组件相连；
其中，所述制冷片、液冷头、温度和露点传感器、温度传感器以及待冷却目标物处于密封腔内；所述的温度传感器与待冷却目标物的待制冷面相连。
优选地，所述干燥模块包括：干燥气源、第一流量控制器、第二流量控制器以及气泵；所述干燥气源通过气体管道与第一流量控制器相连，第一流量控制器通过气体管道与密封腔相连；所述气泵通过气体管道与第二流量控制器相连，第二流量控制器通过气体管道与密封腔相连；所述第一流量控制器、第二流量控制器、气泵通过信号线与显示控制组件相连。
优选地，所述散热组件包括：散热风排和/或由制冷压缩机降温的热交换器组件。
优选地，所述干燥气源包括：干燥空气、氮气、氧气或氩气钢瓶中的任一种，
或者干燥的空气、氮气、氧气或氩气发生器中的任一种，并通过流量控制器实现0～100L/min流量范围的干燥气体。
根据本发明提供的远程干燥制冷方法，包括如下步骤：
干燥步骤：按照按设定的气体流量值向待冷却目标所处的密封腔内充入干燥气体，同时设置小于干燥气体冲充入的流量值抽取密封腔内的气体，并监测密封腔内的露点值；
制冷步骤：当露点值达到设定的目标值时，启动液体循环泵和散热组件对液冷头降温，然后启动直流电源使得制冷片开始工作，温度传感器监测待冷却目标物的待制冷面温度，当达到目标温度时，调节直流电源的电压或电流，维持制冷温度不变。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的远程干燥制冷装置不仅具有制冷降温功能，而且密封腔和干燥气体可以保持待冷却的目标物在低露点环境，避免结霜、结露，保持待冷却目标物的正常功能和性能。
2、本发明提供的远程干燥制冷装置分体式设计，是通过柔性液体管道将低温冷却液输送至体积较小的制冷片散热面，通过小制冷片再对仪器上的目标物降温，从而回避了待冷却目标物周围空间狭小的问题，实现对周围空间狭小的零部件进行在体降温。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的远程干燥制冷装置结构示意图。
图中：
1-制冷片；
2-液冷头；
3-液体管道；
4-液体循环泵；
5-散热组件；
6-直流电源；
7-温度和露点传感器；
8-密封腔；
9-干燥气源；
10-第一流量控制器；
11-第二流量控制器；
12-气泵；
13-显示控制组件；
14-温度传感器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的远程干燥制冷装置，包括：制冷模块、干燥模块、显示控制组件以及传感器模块；所述制冷模块、干燥模块以及传感器模块均与显示控制组件相连，所述显示控制组件根据传感器模块的监测值分别控制制冷模块、干燥模块对待冷却目标物进行冷却和干燥。
所述制冷模块包括：制冷片1、液冷头2、液体管道3、液体循环泵4以及散热组件5、直流电源6；所述制冷片1的制冷面与待冷却目标物贴合，发热面与液冷头2贴合；所述液冷头2通过液体管道3与液体循环泵4和散热组件5相连；所述直流电源6与制冷片1相连；所述液体循环泵4、散热组件5、直流电源6通过信号线与显示控制组件13相连。
所述传感器模块包括：温度和露点传感器7、温度传感器14；所述的温度传感器14与待冷却目标物的待制冷面相连；所述温度和露点传感器7、温度传感器14通过信号线与显示控制组件13相连。
其中，所述制冷片1、液冷头2、温度和露点传感器7、温度传感器14以及待冷却目标物处于密封腔8内；所述的温度传感器14与待冷却目标物的待制冷面相连。
所述干燥模块包括：干燥气源9、第一流量控制器10、第二流量控制器11以及气泵12；所述干燥气源9通过气体管道与第一流量控制器10相连，第一流量控制器10通过气体管道与密封腔8相连；所述气泵12通过气体管道与第二流量控制器11相连，第二流量控制器11通过气体管道与密封腔8相连；所述第一流量控制器10、第二流量控制器11、气泵12通过信号线与显示控制组件13相连。
所述散热组件5包括：散热风排和/或由制冷压缩机降温的热交换器组件。
所述干燥气源9包括：干燥空气、氮气、氧气或氩气钢瓶中的任一种，
或者干燥的空气、氮气、氧气或氩气发生器中的任一种，通过流量控制器实现0～100L/min流量范围的干燥气体。
根据本发明提供的远程干燥制冷方法，包括如下步骤：
干燥步骤：按照按设定的气体流量值向待冷却目标所处的密封腔8内充入干燥气体，同时设置小于干燥气体冲充入的流量值抽取密封腔内的气体，并监测密封腔8内的露点值；
制冷步骤：当露点值达到设定的目标值时，启动液体循环泵4和散热组件5对液冷头2降温，然后启动直流电源6使得制冷片1开始工作，温度传感器14监测待冷却目标物的待制冷面温度，当达到目标温度时，调节直流电源6的电压或电流，维持制冷温度不变。
如图1所示，本发明的一种远程干燥制冷装置实施例包括：制冷片1、液冷头2、液体管道3、液体循环泵4、散热组件5、直流电源6、温度和露点传感器7、密封腔8、干燥气源9、第一流量控制器10、第二流量控制器11、气泵12以及显示控制组件13；所述制冷片1的制冷面与待冷却目标物贴合，发热面与液冷头2贴合；所述液冷头2通过液体管道3与液体循环泵4和散热组件5相连；所述直流电源6与制冷片1相连；所述制冷片1、液冷头2、温度和露点传感器7和待冷却目标物处于密封腔8内；所述的温度传感器14与待冷却目标物的待制冷面相连；所述干燥气源9通过气体管道与第一流量控制器10相连，第一流量控制器10通过气体管道与密封腔8相连；所述气泵12通过气体管道与第二流量控制器11相连，第二流量控制器11通过气体管道与密封腔8相连；所述液体循环泵4、散热组件5、直流电源6、温度和露点传感器7、第一流量控制器10、第二流量控制器11、气泵12和温度传感器14通过信号线与显示控制组件13相连。
本发明方法实现为：发明具有干燥和制冷功能，具体步骤是，在干燥阶段，显示控制组件13控制第一流量控制器10按设定流量向密封腔8内充入干燥气体，同时启动气泵12工作，并控制第二流量控制器11按小于第一流量控制器10的设定流量抽取密封腔8内气体，温度和露点传感器7监测密封腔8内露点值；在制冷阶段，当露点值达到目标值时，显示控制组件13启动液体循环泵4和散热组件5对液冷头2降温，然后启动电源6让制冷片1开始工作，温度传感器14监测待冷却目标物的待制冷面温度，当接近或达到目标温度时，显示控制组件13自动调节电源6的电压或电流，维持制冷温度稳定。
为了获得更好的干燥和制冷效果，并方便管道远距离拖曳，所述液体管道3的材料为硅胶或聚氨酯等耐低温的柔性材料；所述液体管道3内的循环液为耐低温的导热液或绝缘导热液；所述散热组件5是散热风排或由制冷压缩机降温的热交换器组件；所述干燥气源9是干燥空气、氮气、氧气或氩气钢瓶，或干燥的空气、氮气、氧气或氩气发生器，可提供0～100L/min流量范围的干燥气体。为了获得更好的制冷效果，所述制冷片1、制冷头2、液体管道3、以及待冷却目标物应该保温良好。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。