湿度传感器以及分析处理方法与流程

本发明涉及一种湿度传感器以及一种用于关于空气潮湿含量的信息的数据记录器以及一种相应的分析处理方法。

背景技术：

为了在运输易变质的货物(例如食物)期间检测气候条件，使用数据记录器，所述数据记录器检测并且存储运输条件。在将相应的湿度传感器直接与环境建立联系或者相应的湿度传感器的壳体结构向环境敞开的情况下，会出现下述问题：在运输期间露水润湿情况或喷水会歪曲测量值或甚至会提高传感器的失效风险。因此，作为弥补措施，湿度传感器常常安装在浸湿密封的/防喷水的壳体中，所述壳体的内部气候通过透空气的并且透潮湿的膜片与环境气候建立联系。然而由此通常极大地降低了与其连接的数据记录器的反应时间，因为穿过所述膜片的潮湿交换比直接与环境建立联系的潮湿交换明显更慢。此外，进入的潮湿能够由数据记录器的所使用的聚合材料接收，从而要确定作用到内部体积上的湿度降低作用。

后果是不再能够探测到可能导致运输物品的损坏并且由于运输期间的强烈温度波动而在短时间内出现的露水润湿情况和高的相对湿度。这导致未发现的损害情况并且导致所述数据记录器在所述情况下不能满足其目的。

技术实现要素：

本发明涉及具有壳体的湿度传感器、具有这种湿度传感器的数据记录器以及用于所述湿度传感器或者所述数据记录器的分析处理方法。

在此，湿度传感器的壳体具有留空(ausnehmung)，在所述留空中布置有湿度传感元件。为了保护湿度传感元件不会进水，设置有膜片，所述膜片遮盖所述留空的至少一部分，并且因此限定了围绕湿度传感元件的检测体积。在此，所述膜片如此构型，使得膜片允许与环境的空气交换，从而空气湿度能够由湿度传感元件检测。然而所述膜片也能够如此构型，使得膜片基本上阻止水的进入。此外，所述检测体积尽可能小地构型，使得检测体积的湿度尽可能快地与要测量的环境气候平衡(angleichen)。

所述留空的壁或者所述检测体积的壁能够由金属制成，从而能够排除穿过所述壁的潮湿接收并且因此能够排除对检测体积的气候的影响。替代壳体整体上由金属构型，也能够设置为仅仅所述壁以金属层遮盖。替代地，也能够使用专门用于所述留空的壁的其他材料，所述其他材料从空气中不接收潮湿或者仅仅非常少地接收潮湿。

在本发明中，检测体积有意地实施成非常小，从而能够快速地使检测体积的湿度与环境平衡。在此设置，检测体积如此确定尺寸，使得湿度传感元件占据所述体积的显著部分。在此尤其能够设置：湿度传感元件占据所述检测体积的至少四分之一，所述湿度传感元件被所述留空的壁、膜片和(必要时)支架包围，所述湿度传感元件安置在所述支架上。

特别有利的是，所述留空从所述壳体的表面出发构型为柱体。在此，所述膜片设置在所述壳体的表面区域中在柱体的上端部处。在此，湿度传感元件安装在所述柱体的壁上或底部处。在此能够通过支架板(通常是电路板)进行定位，湿度传感元件安置在所述支架板上。所述支架板能够与柱体形留空的壁连接，例如通过密封环形式的密封装置。然而替代的密封装置也是可行的。

此外，能够设置分析处理单元，所述分析处理单元有利地位于所述壳体内部，从而所述分析处理单元能够免受外部环境影响。所述分析处理单元优选与湿度传感元件布置在相同的支架板上。

在所附属的分析处理方法中检测相互配属的温度和湿度(传感器)参数，借助所述参数能够确定空气湿度。有利地在时间上在不同时刻分别以新检测的温度/湿度参数来实施所述确定。在此，例如例如也能够考虑所述温度/湿度参数的变化，以便求取所述空气湿度。

在此，用于湿度传感器的数据记录器如此设置，使得所述数据记录器将所检测的空气湿度或者与其关联的空气湿度参数存储在相应的内部的或者外部的存储器中，用于后来的控制或处理。此外，然而也可行的是，所述空气湿度参数传递到相应的指示器上。此外可行的是，进行单个的或者累积的空气湿度参数与一个或多个阈值的比较。在此，如果确定空气湿度在一个时刻或在预先给定的时间段上高于阈值，则可以产生或者存储相应的报警信号。也能够通过指示器来指示所述报警信号。

从下面的实施例的说明或者从从属权利要求中得出其他优点。

附图说明

借助图1示意性地示出用于根据所检测的温度/湿度参数求取空气湿度参数的系统。在图2中说明了本发明的可行的构造。在图3中借助流程图示出了用于本发明的分析处理方法的可行构型。

具体实施方式

在图1中，借助方框图阐明本发明的(作用)原理。分析处理单元100借助合适的传感器120和130检测检测体积中的空气的湿度传感器参数和温度传感器参数。在此，传感器120和130能够相互分开地实现，或者安置在一个共同的湿度传感元件中。所述分析处理单元100能够从这些传感器参数或者所述传感器参数的时间变化出发得出检测体积中的空气的空气湿度。所述空气湿度或者所求取的空气湿度参数能够存储在内部存储器110或外部存储器140中，用于进一步的处理或后来的控制。借助合适的指示器150来指示空气湿度也是可行的。在此，所述指示器也完全能够以声学指示器的形式来构型。

在另一实施例中能够设置：所述分析处理单元100将所求取的空气湿度参数与一个或多个阈值进行比较。在此，如果所述空气湿度参数高于或低于一个或多个阈值，则产生、存储和/或指示报警信号。可选地，也能够设置：仅当在预先给定的时间段上或者多次出现所述高于/低于时才产生所述报警信号。

在图2中示出了湿度传感器的构造的可行构型。在此，湿度传感器具有壳体，例如罩220和壳体底部250。在罩220中安置有留空260。在本实施例中，所述留空260以柱体形式从罩220的(外)表面通到所述壳体的内部中。在此，在所述留空侧面设有壁265。在所述留空260的底部处设有湿度传感元件200，所述湿度传感元件除了湿度(传感器)参数以外也检测位于所述留空的检测体积中的空气的温度参数。在此，湿度传感元件200能够如在图2中示出的那样布置在支架板210上，所述支架板封闭所述留空260。为了保护所述壳体220和250的内部270而设置：所述壁265和所述支架板210通过密封装置240相互连接。在此，密封装置240能够通过密封环来实现。为了限定所述检测体积，在留空260的上端部处设有膜片230，例如在罩220的表面的延长面中。在此，所述膜片230如此构型，使得能够实现外部空间280和所述检测体积之间的空气交换，然而避免水的进入。在此有利的是，所述检测体积如此小地构型和/或如此近地布置在罩220的表面附近，使得能够实现外部空间280和留空260之间的快速空气交换。特别有利的是下述构型：在所述构型中，湿度传感元件220占据留空260的显著部分，然而至少是所述检测体积的四分之一。

在另一实施方式中能够设置：用于分析处理传感器信号的所述分析处理单元290同样安置到湿度传感元件200的支架板210上。为了保护所述分析处理单元290不受外部影响而设置为：支架板290的安置如此构型，使得所述支架板连同分析处理单元290伸入到壳体220和250的内部270中。因此，例如在支架板210和壁265之间的密封装置如在图2中示出的那样布置在分析处理单元290和湿度传感元件200之间。

在未示出的另一实施例中能够设置：所述留空穿过壳体，使得空气流能够穿过所述壳体。为此，湿度传感元件能够布置在留空或者贯穿部的壁上。替代地也能够设置：湿度传感元件类似于在图2中那样布置在留空或者贯穿部中的支架上。然而在此必要的是，所述支架是穿通的，从而空气流能够穿过所述壳体。

为了分析处理湿度传感元件的传感器参数，能够使用根据图3的流程图的方法。在此，借助合适的传感器首先在步骤300中检测温度参数，并且在步骤310中检测湿度参数。在此，两个参数应在时间上相近地或者共同地检测，因为它们应配属于一个共同的状态，用于后来的分析处理。接着在步骤320中进行所检测的传感器参数的分析处理，用于导出空气湿度参数。在分析处理方法结束之前，或者在重新以检测其他温度参数和湿度参数进行分析处理方法之前，能够在随后的步骤350中存储所述空气湿度参数。

在本发明的另一实施方式中，在步骤320中也能够根据所检测的传感器参数的相对变化来实施空气湿度参数的求取。

可选地能够设置：在步骤330中将所求取的空气湿度参数与一个或多个阈值进行比较。如果识别到所述空气湿度高于所确定的第一阈值，则能够在接下来的步骤340中产生、存储和/或指示报警信号。替代地，如果空气湿度低于所确定的第二阈值，则也能够进行步骤340。否则，正常情况下以步骤350进行所述方法。

步骤330中的比较也能够在预先给定的时间段上进行，也就是说，能够确定，在预先给定的时间段期间所述空气湿度在何种程度上高于/低于阈值。在此，所述方法能够动用所存储的数据，或者在高于/低于相应的阈值的情况下进行存储值的索引。此外可行的是，对高于/低于所述阈值进行累加。在所述高于/低于的频次或持续时间足够时，才实施所述报警信号的存储/指示。