一种湿度控制装置、空气质量监测仪及方法与流程

本发明实施例涉及空气质量监测领域，尤其涉及一种用于空气质量监测的湿度控制装置、空气质量监测仪及方法。

背景技术：

近年来，随着工业化和城市化进程的不断加快，空气中颗粒物污染情况不断加剧。由于空气中颗粒物污染不仅对人体健康产生不良影响，还对能见度、酸沉降、大气辐射平衡以及平流层和对流层的化学反应等造成重要影响，因此，为了保障人体健康以及客观反映空气质量，需要对空气质量进行监测，即对空气中颗粒物浓度进行监测。

现有技术中，通常采用质量法对空气中的颗粒物浓度进行监测。质量法如振荡天平法。然而，发现现有技术中至少存在如下缺陷：在不同湿度值下，由于采样气流中的颗粒物将吸收不等质量的水分，因此，将使得确定出的采样气流中的颗粒物浓度存在误差。即使得确定出的采样气流中的颗粒物浓度的准确性不高。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种用于空气质量监测的湿度控制装置、系统及方法，以实现维持目标采样气流的湿度值恒定，进而提高确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于空气质量监测的湿度控制装置，该用于空气质量监测的湿度控制装置包括：湿度交换模块、湿度调节模块、气泵和控制模块；所述湿度交换模块湿度交换管路，所述湿度交换管路包括质子交换膜；所述湿度调节模块包括第一温湿度传感器、增湿器和可调气阀；所述湿度交换模块、所述湿度调节模块和所述气泵分别两两相连，所述控制模块分别与所述湿度交换模块、所述湿度调节模块和所述气泵相连；

所述湿度交换模块用于通过所述质子交换膜实现原始采样气流和回吹气流的湿度交换，得到目标采样气流，所述目标采样气流为湿度值在预设湿度范围内的采样气流，所述回吹气流由所述目标采样气流和通过所述增湿器形成的增湿气流混合形成；

所述湿度调节模块用于形成回吹气流并通过所述可调气阀调节所述回吹气流的湿度值；

所述气泵用于形成负压采样并为所述目标采样气流和所述回吹气流提供出气口；

所述控制模块用于控制所述第一温湿度传感器采集所述目标采样气流的湿度值，并根据所述目标采样气流的湿度值调节所述可调气阀的开度以使所述目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，以及控制所述气泵的工作状态。

第二方面，本发明实施例还提供一种空气质量监测仪；该空气质量监测仪包括如本发明实施例第一方面所述的用于空气质量监测的湿度控制装置，还包括颗粒物传感器；所述湿度调节模块还包括流量通知模块和第二过滤器；所述第二过滤器分别与所述流量控制器和所述颗粒物传感器相连，所述流量控制器还与所述控制模块相连；

所述颗粒物传感器用于采集所述目标采样气流中的颗粒物浓度；

所述第二过滤器用于对所述目标采样气流进行过滤；

所述控制模块还用于通过控制所述流量控制器以使通过所述颗粒物传感器的目标采样气流的流量恒定。

第三方面，本发明实施例还提供了一种用于空气质量监测的湿度控制方法，该用于空气质量监测的湿度控制方法应用于本发明实施例第一方面所述的用于空气质量监测的湿度控制装置，所述可调气阀包括第一可调气阀、第二可调气阀和第三可调气阀；所述湿度调节模块包括回吹气流温度控制单元；所述预设湿度范围为由第一湿度阈值和第二湿度阈值形成的湿度范围，所述第一湿度阈值小于所述第二湿度阈值；该用于空气质量监测的湿度控制方法包括：

通过控制模块控制所述第一温湿度传感器采集所述目标采样气流的湿度值；

通过所述控制模块确定所述目标采样气流的湿度值大于等于所述第二湿度阈值，则通过所述控制模块增大所述回吹气流温度控制单元的加热幅度，调大所述第一可调气阀的开度和调小所述第三可调气阀的开度，以及，调小所述第二可调气阀的开度中的至少一种，直至所述目标采样气流的湿度值在所述预设湿度范围内；

通过所述控制模块确定所述目标采样气流的湿度值小于等于所述第一湿度阈值，则通过所述控制模块减小所述回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小所述第一可调气阀的开度和调大所述第三可调气阀的开度，以及，调大所述第二可调气阀的开度中的至少一种，直至所述目标采样气流的湿度在所述预设湿度范围内。

本发明实施例通过设置包括湿度交换模块、湿度调节模块、气泵和控制模块的用于空气质量监测的湿度控制装置，湿度交换模块包括湿度交换管路，湿度交换管路包括质子交换膜，湿度调节模块包括第一温湿度传感器、增湿器和可调气阀，湿度交换模块用于通过质子交换膜实现原始采样气流和回吹气流的湿度交换，得到目标采样气流，目标采样气流为湿度值在预设湿度范围内的采样气流，回吹气流由目标采样气流和通过增湿器形成的增湿气流混合形成，湿度调节模块用于形成回吹气流并通过可调气阀调节回吹气流的湿度值，气泵用于形成负压采样并为目标采样气流和回吹气流提供出气口，控制模块用于控制第一温湿度传感器采集目标采样气流的湿度值，并根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀的开度以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，以及控制气泵的工作状态，上述采用目标采样气流和增湿气流混合形成回吹气流，并通过可调气阀调节回吹气流的湿度值和流量的方式，实现了对质子交换膜的湿度交换方向和效率的控制，使得目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围，进而提高了确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种用于空气质量监测的湿度控制装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中的另一种用于空气质量监测的湿度控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中的一种空气质量监测仪的结构示意图；

图4是本发明实施例中的一种用于空气质量监测的湿度控制方法的流程图；

图5是本发明实施例中的另一种用于空气质量监测的湿度控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定，实施例中记载的各个特征可进行组合，形成多个可选方案。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种用于空气质量监测的湿度控制装置的结构示意图，本实施例可适用于维持采样气流的湿度值在预设湿度范围内的情况。如图1所示，该用于空气质量监测的湿度控制装置1具体可以包括湿度交换模块10、湿度调节模块11、气泵12和控制模块13，下面对其结构和功能进行说明。

湿度交换模块10具体可以包括湿度交换管路100，湿度交换管路100具体可以包括质子交换膜1000。湿度调节模块11具体可以包括第一温湿度传感器110、增湿器111和可调气阀112。

湿度交换模块10、湿度调节模块11和气泵12可分别两两相连，控制模块13可分别与湿度交换模块10、湿度调节模块11和气泵12相连。

湿度交换模块10可用于通过质子交换膜1000实现原始采样气流和回吹气流的湿度交换，得到目标采样气流，目标采样气流可为湿度值在预设湿度范围内的采样气流，回吹气流可由目标采样气流和通过增湿器111形成的增湿气流混合形成。

湿度调节模块11可用于形成回吹气流并通过可调气阀112调节回吹气流的湿度值。

气泵12可用于形成负压采样并可为目标采样气流和回吹气流提供出气口。

控制模块13可用于控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值，并可根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，以及控制气泵12的工作状态。

在本发明的实施例中，为了提高确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性，关键在于维持目标采样气流的湿度值恒定，即可通过采用维持目标采样气流的湿度值恒定的方式，来提高确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性用于空气质量监测的湿度控制装置1可以包括湿度交换模块10、湿度调节模块11、气泵12和控制模块13。其中，湿度交换模块10可以包括湿度交换管路100，湿度交换管路100可以包括质子交换膜1000。湿度调节模块10可以包括第一温湿度传感器110、增湿器111和可调气阀112。需要说明的是，控制模块12可分别与湿度交换模块10、湿度调节模块11和气泵12相连。具体可为控制模块12的输出端可分别与湿度交换模块10、第一温湿度传感器110的控制端和可调气阀112的控制端相连。湿度交换模块10、湿度调节模块11和气泵12之间可连接有气路。相应的，湿度交换模块10可与湿度调节模块11相连，湿度交换模块10可与气泵12相连，湿度调节模块11可与气泵12相连。具体可为湿度交换模块10可与湿度调节模块11通过气路相连，湿度交换模块10可通过气路与气泵12相连。

湿度交换模块10通过质子交换膜1000实现原始采样气流和回吹气流的湿度交换，得到目标采样气流，可作如下理解：原始采样气流可指进入湿度控制装置的空气。回吹气流可指由目标采样气流和增湿气流混合形成，其中，增湿气流可指通过增湿器111后形成的气流。目标采样气流可指湿度值在预设湿度范围内的采样气流。预设湿度范围可理解为由第一湿度阈值和第二湿度阈值形成的湿度范围，其中，第一湿度阈值可小于第二湿度阈值。预设湿度范围可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定，即第一湿度阈值和第二湿度阈值可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。示例性的，如第一湿度阈值为10％，第二湿度阈值为20％。相应的，预设湿度范围即为大于等于10％且小于等于20％。目标采样气流是通过质子交换膜1000将原始采样气流的湿度值与回吹气流的湿度值进行湿度交换得到的采样气流。上述表明，回吹气流包括目标采样气流，目标采样气流可由回吹气流和原始采样气流经湿度交换得到，使得目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。质子交换膜1000具有较强的渗水性，当位于质子交换膜1000两侧的物质的湿度值不同时，质子交换膜1000可实现上述物质之间的湿度交换。质子交换膜1000与微孔膜的工作原理不同。微孔膜是通过相对缓慢的扩散过程来转移水分的，而质子交换膜1000是通过水合化学反应的吸收来转移水分的，即在质子交换膜1000的两侧的湿度差下，位于质子交换膜1000一侧的物质会吸收水分，位于质子交换膜1000另一侧的物质会释放水分，也即水分将从湿度值更高的一侧转移到湿度值更低的一侧，实现湿度交换。上述位于质子交换膜1000两侧的物质可理解为物质之间隔着质子交换膜1000。上述水合化学反应可以理解为是一阶动力学反应。质子交换膜1000的湿度交换效率通常与质子交换膜1000两侧物质的湿度差和质子交换膜1000的工作温度相关，即质子交换膜1000两侧物质的湿度差越大，质子交换膜1000的工作温度越高，则质子交换膜1000的湿度交换效率越高，相反的，质子交换膜1000的湿度交换效率越低。本发明实施例中上述所述的位于质子交换膜1000两侧的物质，即之间隔着质子交换膜1000的物质可指原始采样气流和回吹气流。本发明实施例中质子交换膜1000的湿度交换效率除了与原始采样气流和回吹气流的湿度差以及质子交换膜1000的工作温度有关外，还与回吹气流的流量有关，即原始采样气流和回吹气流的湿度差越大，质子交换膜1000的工作温度越大，回吹气流的流量越大，则质子交换膜1000的湿度交换效率越高，相反的，质子交换膜1000的湿度交换效率越低。可以理解到，可通过增大原始采样气流和回吹气流的湿度差，增大质子交换膜1000的工作温度，以及，增大回吹气流的流量中的至少一种，实现增大质子交换膜1000的湿度交换效率。其中，增大原始采样气流和回吹气流的湿度差可通过调节回吹气流的湿度值实现。根据质子交换膜1000所用聚合物材料的不同，可将质子交换膜1000分为全氟磺酸质子交换膜、部分含氟磺酸质子交换膜、非氟磺酸质子交换膜和其它新型材料的质子交换膜。质子交换膜1000的类型可根据实际情况进行选择，在此不作具体限定。示例性的，如质子交换膜1000可以为全氟磺酸质子交换膜。全氟磺酸质子交换膜可为nafion膜。nafion膜为由聚四氟乙烯和全氟-3，6-二环氧-4-甲基-7-癸烯-硫酸的共聚物制成的。

湿度调节模块11用于形成回吹气流并通过可调气阀112调节回吹气流的湿度值，可作如下理解：根据上文可知，回吹气流可为由目标采样气流和增湿气流混合形成的，即回吹气流可包括目标采样气流和增湿气流。其中，增湿气流可为通过增湿器111后形成的气流，即气流通过增湿器111后，得到增湿气流。增湿器111可为使用各种方法，如超声波和加热等，使水分变为小分子以增加空气湿度的仪器。湿度调节模块11可将通过不同可调气阀112的回吹气流和增湿气流后混合，以形成回吹气流。可调气阀112的个数可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。示例性的，如可调气阀112的个数为两个，相应的，湿度调节模块11可将通过其中一个可调气阀112的回吹气流与通过另一个可调气阀112的增湿气流混合，以形成回吹气流。同时，可通过可调气阀112调节回吹气流的湿度值，可调气阀112，即气体流量调节阀，其是用来控制气流的流量、方向、速度和其它参数的自动化基础元件，属于执行器。在本发明实施例中可调气阀112可用来控制目标采样气流和增湿气流的流量，以实现控制回吹气流的流量。可调气阀112可为电动气体流量调节阀。基于上述，湿度调节模块11通过可调气阀112调节回吹气流的湿度值，可作如下理解：由于回吹气流为由通过不同可调气阀112的目标采样气流和增湿气流混合形成，即目标采样气流和增湿气流分别通过不同的可调气阀112后混合形成回吹气流，而目标采样气流的湿度值与增湿气流的湿度值可能相等，也可能不相等，因此，可通过调节目标采样气流和增湿气流在回吹气流中所占的比例来实现调节回吹气流的湿度值。其中，目标采样气流和增湿气流在回吹气流中所占的比例，可通过调节与目标采样气流对应的可调气阀112的开度以调节目标采样气流的流量，以及，调节与增湿气流对应的可调气阀112的开度以调节增湿气流的流量来实现，即通过调节形成回吹气流的目标采样气流的流量和增湿气流的流量，实现调节目标采样气流和增湿气流在回吹气流中所占的比例，进而实现调节回吹气流的湿度值。

上述调节可调气阀112的开度是通过控制模块13实现的，具体的：控制模块13可用于控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值，接收第一温湿度传感器110采集的目标采样气流的湿度值，并可根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。可以理解到，第一温湿度传感器110可用于采集目标采样气流的湿度值。相应的，第一温湿度传感器110可设置于目标采样气流从湿度交换模块10流出的位置，目标采样气流从湿度交换模块10流出的位置可理解为目标采样气流的出气口。即第一温湿度传感器110可设置于湿度交换模块10的目标采样气流的出气口处。需要说明的是，控制模块13还可通过控制第一湿度传感器采集目标采样气流的湿度值。相应的，湿度调节模块11具体还可以包括第一湿度传感器。

气泵12用于形成负压采样并为目标采样气流和回吹气流提供出气口，可作如下理解：气泵12是一种从一个封闭空间排除空气或从封闭空间添加空气的一种装置，其中，从一个封闭空间排除空气可以理解为从一个封闭空间中抽取气体，当气泵12用于从一个封闭空间中抽取气体时，可以将该气泵12称为微型抽气泵或微型真空泵，其具有一进一出的进气口和出气口各一个，并且可以在进气口处持续形成真空或负压，出气口处形成微正压。其具体工作原理为：气体从进气口进入，出气口排出，微型真空泵本身的直流电机为抽取气体提供动力。本发明实施例所述的原始采样气流、目标采样气流和回吹气流都可由一个气泵12实现，这是由于上述采用的是由目标采样气流回吹的方式形成回吹气流。上述可理解为原始气泵12可为气路提供负压采样，气路中流经原始采样气流、目标采样气流和回吹气流。此外，气泵12还可为目标采样气流和回吹气流提供出气口，即目标采样气流和回吹气流可通过气泵12的出气口排出。上述气泵12的工作状态可由控制模块13来控制，其中，气泵12的工作状态可以包括气泵12开始工作和气泵12停止工作，即气泵12的工作状态可以包括气泵12的启停。

需要说明的是，上述采用质子交换膜，实现了将目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围内，即实现了对目标采样气流的湿度恒定的控制。

还需要说明的是，由于只需要一个气泵，因此，可使得用于空气质量监测的湿度控制装置的体积更小，功耗更低。

另需要说明的是，由于回吹气流包括目标采样气流，因此，目标采样气流可实现控制流向湿度交换模块的干燥气流的流量，这里所述的干燥气流指的是相比于增湿气流来说的。此外，由于回吹气流中包括增湿气流，因此，本发明实施例所提供的用于空气质量监测的湿度控制装置具有增湿功能，上述使得在极端干燥的环境下，湿度控制装置也可实现维持目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

本实施例的技术方案，通过设置包括湿度交换模块、湿度调节模块、气泵和控制模块的用于空气质量监测的湿度控制装置，湿度交换模块包括湿度交换管路，湿度交换管路包括质子交换膜，湿度调节模块包括第一温湿度传感器、增湿器和可调气阀，湿度交换模块用于通过质子交换膜实现原始采样气流和回吹气流的湿度交换，得到目标采样气流，目标采样气流为湿度值在预设湿度范围内的采样气流，回吹气流由目标采样气流和通过增湿器形成的增湿气流混合形成，湿度调节模块用于形成回吹气流并通过可调气阀调节回吹气流的湿度值，气泵用于形成负压采样并为目标采样气流和回吹气流提供出气口，控制模块用于控制第一温湿度传感器采集目标采样气流的湿度值，并根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀的开度以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，以及控制气泵的工作状态，上述采用目标采样气流和增湿气流混合形成回吹气流，并通过可调气阀调节回吹气流的湿度值和流量的方式，实现了对质子交换膜的湿度交换方向和效率的控制，使得目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围，进而提高了确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性。

可选的，如图2所示，在上述技术方案的基础上，该用于空气质量监测的湿度控制装置1具体还可以包括温度控制模块14，温度控制模块14具体可以包括原始采样气流温度控制单元140和第二温湿度传感器141。温度控制模块14可分别与湿度交换模块10(图2未示出)和控制模块13相连。

控制模块13还可用于控制第二温湿度传感器141采集原始采样气流的温度值，并根据原始采样气流的温度值调节原始采样气流温度控制单元140的加热幅度，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内。

在本发明的实施例中，如图2所示，给出了另一种用于空气质量监测的湿度控制装置的结构示意图。为了使得原始采样气流的温度值维持在预设温度范围内，以避免进入湿度交换模块10的原始采样气流中出现冷凝水使得质子交换膜1000的湿度交换效率降低，用于空气质量监测的湿度控制装置1还可设置温度控制模块14。温度控制模块14具体可以包括原始采样气流温度控制单元140和第二温湿度传感器141。原始采样气流温度控制单元140可为第一脉冲宽度调制单元。温度控制模块14可分别与湿度交换模块10和控制模块13相连，具体的，控制模块13的输出端可分别与原始采样气流温度控制单元140的控制端和第二温湿度传感器141的控制端相连，温度控制模块14可通过气路与湿度交换模块10相连。

第二温湿度传感器141可用于在控制模块13的控制下采集原始采样气流的温度值，并将采集的原始采样气流的温度值发送给控制模块13，控制模块13可根据原始采样气流的温度值调节原始采样气流温度控制单元140的加热幅度，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内。其中，预设温度范围可理解为由第一温度阈值和第二温度阈值形成的温度范围，第一温度阈值可小于第二温度阈值。预设温度范围可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定，即第一温度阈值和第二温度阈值可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。示例性的，如第一温度阈值为10℃，第二温度阈值为40℃。相应的，预设温度范围即为大于等于10℃且小于等于40℃。需要说明的是，控制模块13还可通过控制温度传感器采集原始采样气流的温度值，相应的，温度控制模块14具体还可以包括温度传感器。

还需要说明的是，上述通过对原始采样气流的温度值进行控制以使原始采样气流的温度值维持在预设温度范围内，可避免进入湿度交换模块10的原始采样气流中出现冷凝水，以此来提高质子交换膜1000的湿度交换的反应工作点，进而提高质子交换膜1000的湿度交换效率。在上述基础上，可扩大了目标采样气流的湿度值调节范围和提高了目标采样气流的湿度值调节精度。

可选的，如图2所示，在上述技术方案的基础上，湿度调节模块11(图2未示出)具体还可以包括回吹气流温度控制单元113，回吹气流温度控制单元113可分别与可调气阀112(图2未示出)、湿度交换模块10(图2未示出)和控制模块13相连。

控制模块13可用于控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值，并可根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度，和/或，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，以及控制气泵12的工作状态。

在本发明的实施例中，为了进一步提高质子交换膜1000的湿度交换效率，进而扩大目标采样气流的湿度值调节范围和提高目标采样气流的湿度值调节精度，湿度调节模块11具体还可以设置回吹气流温度控制端单元113。回吹气流温度控制单元113可分别与可调气阀112、湿度交换模块10和控制模块13相连，其中，回吹气流温度控制单元113可与控制模块13相连，具体为回吹气流温度控制单元113的控制端可与控制模块13的输出端相连。

控制模块13可根据接收到的第一温湿度传感器110采集的目标采样气流的湿度值调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以改变质子交换膜1000的湿度交换条件，进而提高质子交换膜1000的湿度交换效率，以实现将目标采样气流的湿度值调节到预设湿度范围。控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节回吹气流温度控制单元的加热幅度，可作如下理解：预设湿度范围可为由第一湿度阈值和第二湿度阈值形成的湿度范围，第一湿度阈值小于第二湿度阈值。控制模块13确定目标采样气流的湿度值大于等于第二湿度阈值，则可说明目标采样气流的湿度值过高，控制模块13可调小回吹气流温度控制单元113的加热幅度。控制模块13确定目标采样气流的湿度值小于等于第一湿度阈值，则可说明目标采样气流的湿度值过低，控制模块13可调大回吹气流温度控制单元113的加热幅度。上述回吹气流可通过回吹气流温度控制单元113后进入湿度交换模块10，使得回吹气流的湿度值改变，进而可改变质子交换膜1000的湿度交换条件。在此基础上，提高质子交换膜1000的湿度交换效率，最终可实现调节目标采样气流的湿度值。

控制模块13可用于控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值，接收第一温湿度传感器110采集的目标采样气流的湿度值，并根据所目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，可作如下理解：控制模块13可用于控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值，接收第一温湿度传感器110采集的目标采样气流的湿度值，并可根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度，和/或，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。即控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值，调节可调气阀112的开度和调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

需要说明的是，当目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内，并采用两种方式调节目标采样气流的湿度值，以使目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内时，两种方式的执行先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。即如果控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节可调气阀112的开度，与，调节回吹气流温度控制单元113的先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

示例性的，如控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节可调气阀112的开度，与，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度的先后顺序不作具体限定，即可先调节可调气阀112的开度，在调节过程中，确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内，如果目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内，则确定可调气阀112的开度是否达到极限开度，如果已达到极限开度，则调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。如果未达到极限开度，则继续调节可调气阀112的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。也可先调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，在调节过程中，确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内，如果目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内，则确定回吹气流温度控制单元113的加热幅度是否达到极限幅度，如果已达到极限幅度，则调节可调气阀112的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。如果未达到极限幅度，则继续调节回吹气流温度控制单元113的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。上述表明，如果先调节的可调气阀112在达到极限开度后，仍未使目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内，则调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。如果先调节的回吹气流温度控制单元113在达到极限幅度后，仍未使目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内，则调节可调气阀112的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。可以理解到，在上述调节过程中，如果控制模块确定目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则完成对目标采样气流的湿度值调整，无需再执行后续调节操作。

可选的，如图2所示，在上述技术方案的基础上，可调气阀112(图2未示出)具体可以包括第一可调气阀1120、第二可调气阀1121和第三可调气阀1122。第一可调气阀1120可分别与第二可调气阀1121和第三可调气阀1122相连，第二可调气阀1121可分别与增湿器111和回吹气流温度控制单元113相连，第三可调气阀1122还可与气泵12相连。

回吹气流由第一目标分支采样气流和通过增湿器111和第二可调气阀1121的增湿气流混合形成，第一目标分支采样气流可为目标采样气流通过第一可调气阀1120的目标采样气流。

第二目标分支采样气流可为目标采样气流通过第三可调气阀1122的目标采样气流，第二目标分支采样气流可通过气泵12的出气口排出。

控制模块13可用于控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值，并可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，调节第二可调气阀1121的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度中的至少一种，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，以及控制气泵12的工作状态。

在本发明的实施例中，为了实现进一步扩大目标采样气流的湿度值调节范围和提高目标采样气流的湿度值调节精度，可调气阀112具体可以包括第一可调气阀1120、第二可调气阀1121和第三可调气阀1122。第一可调气阀1120可分别与第二可调气阀1121和第三可调气阀1122相连，具体可为第一可调气阀1120可通过气路分别与第二可调气阀1121和第三可调气阀1122相连。第二可调气阀1121可分别与增湿器111和回吹气流温度控制单元113相连，即第二可调气阀1121可设置在增湿器111和回吹气流温度控制单元113之间，增湿器111、第二可调气阀1121和回吹气流温度控制单元113之间可通过气路相连。第三可调气阀1122可分别与第一可调气阀1120和气泵12相连，具体可为第三可调气阀1122可通过气路分别与第一可调气阀1120和气泵12相连。

目标采样气流可分成第一目标分支采样气流和第二目标分支采样气流，其中，第一目标分支采样气流可为目标采样气流通过第一可调气阀1120的目标采样气流，第二目标分支采样气流可为目标采样气流通过第三可调气阀1122的目标采样气流。增湿气流可通过第二可调气阀1121，第一目标分支采样气流将和通过第二可调气阀1121的增湿气流混合形成回吹气流。第二目标分支采样气流可通过气泵12的出气口排出。可以理解到，由于目标采样气流可分成第一目标分支采样气流和第二目标分支采样气流，因此，目标采样气流的流量将等于第一目标分支采样气流的流量与第二目标分支采样气流的流量之和。可以理解到，控制模块13通过调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，即可实现调节第一目标分支采样气流在回吹气流中所占的比例。控制模块12通过调节第二可调气阀1121的开度，即可实现调节增湿气流在回吹气流中所占的比例。基于上述，在第一目标分支采样气流的湿度值与增湿气流的湿度值不同的情况下，通过调节第一目标分支采样气流在回吹气流中所占的比例，调节增湿气流在回吹气流中所占的比例，即可实现调节回吹气流的湿度值，进而可改变质子交换膜1000的湿度交换效率。在此基础上，使得目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围内。

基于上述，控制模块13可用于控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值，接收第一温湿度传感器110采集的目标采样气流的湿度值，并可根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀112的开度以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，可作如下理解：控制模块13可用于控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值，接收第一温湿度传感器110采集的目标采样气流的湿度值，并可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，调节第二可调气阀1121的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度中的至少一种，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。即控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第二可调气阀1121的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，以及，调节第二可调气阀1121的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第二可调气阀1121的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，调节第二可调气阀1121的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

需要说明的是，当目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内，并采用至少两种方式调节目标采样气流的湿度值，以使目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内时，至少两种方式的执行先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。即如果控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，以及，调节第二可调气阀1121的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，与，调节第二可调气阀1121的开度的先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。如果控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，与，调节回吹气流温度控制单元113的先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。如果控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，调节第二可调气阀1121的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，调节第二可调气阀1121的开度，与，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度的先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

示例性的，如控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，以及，调节第二可调气阀1121的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，与，调节第二可调气阀1121的开度的先后顺序不作具体限定，即可先调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，在调节过程中，确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内，如果目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内，则确定第一可调气阀1120的开度和第三可调气阀1122的开度是否达到极限开度，如果已达到极限开度，则调节第二可调气阀1121的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。如果未达到极限开度，则继续调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。也可先调节第二可调气阀1121的开度，在调节过程中，确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内，如果目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内，则确定第二可调气阀1122的开度是否达到极限开度，如果已达到极限开度，则调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。如果未达到极限开度，则继续调节第二可调气阀1121的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。上述表明，如果先调节的第一可调气阀1120和第三可调气阀1122在达到各自极限开度后，仍未使目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内，则调节第二可调气阀1121的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。如果先调节的第二可调气阀1121在达到极限开度后，仍未使目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内，则调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。可以理解到，在上述调节过程中，如果控制模块确定目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则完成对目标采样气流的湿度值调整，无需再执行后续调节操作。

需要说明的是，在目标采样气流的流量恒定的情况下，由于第一目标分支采样气流的流量和第二目标分支采样气流的流量之和等于目标采样气流的流量，因此，需要同时调节第一可调气阀1120的开度和第三可调气阀1122的开度，并且，调节第一可调气阀1120的开度的方向与调节第三可调气阀1122的开度的方向相反，以保证第一目标分支采样气流的流量与第二目标分支采样气流的流量之和等于目标采样气流的流量。调节第一可调气阀1120的开度的方向与调节第三可调气阀1122的开度的方向相反，可作如下理解：如果调小第一可调气阀1120的开度，则第三可调气阀1122的开度将调大。如果调大第一可调气阀1120的开度，则第三可调气阀1122的开度将调小。可以理解到，由于第三可调气阀1122可实现对目标采样气流的分流，因此，可实现对回吹气流中目标采样气流所占比例的调节，基于此，通过第三可调气阀1122，可实现可进一步扩大目标采样气流的湿度值调节范围和提高目标采样气流的湿度值调节精度。

可选的，如图2所示，在上述技术方案的基础上，湿度交换模块10具体还可以包括套管101和第三温湿度传感器102。套管101的内部可设置有湿度交换管路100(图2未示出)，套管101的内表面可设置有第三温湿度传感器102，套管101可设置有原始采样气流进气口1010、目标采样气流出气口1011、回吹气流进气口1012和回吹气流出气口1013。回吹气流出气口1013可与气泵12相连。

原始采样气流可通过原始采样气流进气口1010进入湿度交换管路100的内部，回吹气流可通过回吹气流进气口1012进入湿度交换管路100的外部与套管101的内表面形成的区域，原始采样气流与回吹气流的流向相反。

控制模块13还可用于控制第三温湿度传感器102采集回吹气流的湿度值，并根据目标采样气流的湿度值和/或回吹气流的湿度值调节可调气阀112的开度，以及控制气泵12的工作状态。

在本发明的实施例中，湿度交换模块10具体还可以包括套管101和第三温湿度传感器102。套管101的内部可设置有湿度交换管路100，套管101的内表面可设置有第三温湿度传感器102，套管101可设置有原始采样气流进气口1010、目标采样气流出气口1011、回吹气流进气口1012和回吹气流出气口1013。

原始采样气流可通过原始采样气流进气口1010进入湿度交换管路100的内部，回吹气流可通过回吹气流进气口1012进入湿度交换管路100的外部与套管101的内表面所形成的区域，回吹气流可通过回吹气流出气口1012进入气泵12，再通过气泵12的出气口排出。其中，原始采样气流的流向与回吹气流的流向相反，即原始采样气流的流向可为由上到下，回吹气流的流向可为由下到上。根据上文所述可知，由于湿度交换管路100包括质子交换膜1000，因此，原始采样气流和回吹气流之间隔着质子交换膜1000。通过质子交换膜1000实现原始采样气流和回吹气流的湿度交换，得到目标采样气流。需要说明的是，湿度交换管路100除支撑和密封部分外，其余部分均为质子交换膜1000。还需要说明的是，湿度交换管路100的内部与湿度交换管路100的外部完全密封隔离。基于此，使得湿度交换管路100的内部和外部之间没有气流通过。

第三温湿度传感器102可用于在控制模块13的控制下采集回吹气流的湿度值，并将采集的回吹气流的湿度值发送给控制模块13，控制模块13可根据回吹气流的湿度值和/或目标采样气流的湿度值，调节可调气阀112的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。即控制模块13可根据回吹气流的湿度值，调节可调气阀112的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值，调节可调气阀112的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。或者，控制模块13可根据回吹气流的湿度值和目标采样气流的湿度值，调节可调气阀112的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。如果可调气阀112包括第一可调气阀1120、第二可调气阀1121和第三可调气阀1122，则控制模块13可根据目标采样气流的湿度值，调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，和/或，调节第二可调气阀1121的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。需要说明的是，控制模块13还可通过控制第二湿度传感器采集回吹气流的湿度值，相应的，湿度交换模块10具体还可以包括第二湿度传感器。

还需要说明的是，套管101的内表面还可设置第二温湿度传感器，设置于套管101的内表面的第二温湿度传感器的控制端可与控制模块的输出端连接。设置于套管101的内表面的第二温湿度传感器可用于在控制模块13的控制下采集回吹气流的温度值，并将采集的回吹气流的温度值发送给控制模块13，以使控制模块13也可根据回吹气流的温度值调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度。

可选的，如图2所示，在上述技术方案的基础上，湿度调节模块11具体还可以包括第一过滤器114。第一过滤器114可与增湿器111相连。

第一过滤器114可用于对进入增湿器111的气流进行过滤。

在本发明的实施例中，为了使得进入湿度控制装置的气流携带的杂质、和污渍等尽可能的少，进而保护湿度交换模块10，湿度调节模块11具体还可设置第一过滤器114。第一过滤器114可与增湿器111相连，具体可为第一过滤器114可通过气路与增湿器111相连。用于形成增湿气流的气流在进入增湿器111之前，可先进入第一过滤器114，第一过滤器114可用于对进入增湿器111的气流进行过滤。

可选的，在上述技术方案的基础上，原始采样气流温度控制单元140具体可以包括第一脉冲宽度调制单元，和/或，回吹气流温度控制单元113具体可以包括第二脉冲宽度调制单元。

在本发明的实施例中，原始采样气流温度控制单元140可以包括第一脉冲宽度调制单元，即原始采样气流温度控制单元140可为第一脉冲宽度调制单元，和/或，回吹气流温度控制单元113可以包括第二脉冲宽度调制单元，即回吹气流温度控制单元113可为第二脉冲宽度调制单元。其中，脉冲宽度调制是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码，脉冲宽度调制信号仍然是数字的，由于在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(即on)，要么完全无(即off)。

基于上述，控制模块13可根据原始采样气流的温度值调节原始采样气流温度控制单元140的加热幅度，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内，可作如下理解：控制模块13可根据原始采样气流的温度值通过调节第一脉冲宽度调制单元的脉宽实现加热幅度调节，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内。

基于上述，控制单元13可根据目标采样气流的湿度值调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，可作如下理解：控制模块13可根据目标采样气流的湿度值通过调节第二脉冲宽度调制单元的脉宽实现加热幅度调节，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

为了更好的理解本发明实施例所提供的用于空气质量监测的湿度控制装置，下面将结合图2对其工作过程进行说明，具体的：如图2所示，原始采样气流可依次通过温度控制模块14的原始采样气流温度控制单元140和第二温湿度传感器141进入湿度交换模块10的湿度交换管路100，与通过湿度交换模块10的套管101上开设的回吹气流进气口1012进入湿度交换模块10的套管101的内表面与湿度交换管路100形成区域的回吹气流在质子交换膜1000的作用下，实现湿度交换，得到目标采样气流，目标采样气流通过套管101上开设的目标采样气流出气口1011后，通过湿度调节模块11的第一温湿度传感器110后分成第一目标分支采样气流和第二目标分支采样气流，其中，第一目标分支采样气流通过第一可调气阀1120，第二目标分支采样气流通过第三可调气阀1122，第二目标分支采样气流1122可通过气泵12的出气口排出。待增湿气流依次通过湿度调节模块11的第一过滤器114和增湿器111后，得到增湿气流，增湿气流通过第二可调气阀1121后，与第一目标分支采样气流混合，得到回吹气流，回吹气流通过回吹气流温度控制单元113后通过回吹气流进气口1012进入湿度交换模块10。回吹气流还可通过湿度交换模块10的套管101上开设的回吹气流出气口1013进入气泵12，并可从气泵12的出气口排出。在上述过程中，气泵12可用于形成负压采样并为目标采样气流和回吹气流提供出气口。控制模块13可用于控制第二温湿度传感器141采集原始采样气流的温度值，接收第二温湿度传感器141采集的原始采样气流的温度值，以及，控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值。控制模块13可根据原始采样气流的温度值调节原始采样气流温度控制单元140的加热幅度，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内。在确定原始采样气流的温度值在预设温度范围内后，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，调节第二可调气阀1121的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度中的至少一种，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。控制模块13可用于控制气泵12的工作状态。

需要说明的是，将本发明实施例所述的用于空气质量监测的湿度控制装置用于空气质量监测时，可将相应的空气质量监测传感器设置在第一温湿度传感器110与第一可调气阀1120和第三可调气阀1122之间，即使得目标采样气流通过湿度调节模块11的第一温湿度传感器110后进入空气质量监测传感器，从空气质量监测传感器流出的目标采样气流分成第一目标分支采样气流和第二目标分支采样气流，其中，第一目标分支采样气流通过第一可调气阀1120，第二目标分支采样气流通过第三可调气阀1122。

图3为本发明实施例提供的一种空气质量监测仪的结构示意图，本实施例可适用于维持采样气流的湿度值在预设湿度范围内的情况。如图3所示，该空气质量监测仪具体可以包括如本发明实施例所述的用于空气质量监测的湿度控制装置1(图3未示出)，具体还可以包括颗粒物传感器2，下面对其结构和功能进行说明。

湿度调节模块11(图3未示出)具体还可以包括流量控制器115和第二过滤器116。第二过滤器116可分别与流量控制器115和颗粒物传感器2相连，流量控制器115还可与控制模块13相连。

颗粒物传感器2可用于采集目标采样气流中的颗粒物浓度。

第二过滤器116可用于对目标采样气流进行过滤。

控制模块13还可用于通过控制流量控制器115以使通过颗粒物传感器2的目标采样气流的流量恒定。

在本发明的实施例中，空气质量监测仪可以包括如本发明实施例所述的用于空气质量监测的湿度控制装置1，还可以包括颗粒物传感器2。湿度调节模块11具体还可以包括流量控制器115和第二过滤器116。第二过滤器116可分别与流量控制器115和颗粒物传感器2相连，流量控制器115还可与控制模块13相连，具体可为第二过滤器116可设置在颗粒物传感器2和流量控制器115之间，流量控制器115的控制端可与控制模块13的输出端相连。

颗粒物传感器2可用于采集目标采样气流中的颗粒物浓度。颗粒物传感器2可为振荡天平传感器或其它颗粒物传感器。第二过滤器116可用于对目标采样气流进行过滤，使得进入流量控制器115的目标采样气流为过滤后的目标采样气流。控制模块13还可用于通过控制流量控制器115使得通过颗粒物传感器2的目标采样气流的流量恒定。

基于上述，原始采样气流可依次通过温度控制模块14的原始采样气流温度控制单元140和第二温湿度传感器141进入湿度交换模块10的湿度交换管路100，与通过湿度交换模块10(图3未示出)的套管101上开设的回吹气流进气口1012进入湿度交换模块10的套管101的内表面与湿度交换管路100(图3未示出)形成区域的回吹气流在质子交换膜1000的作用下，实现湿度交换，得到目标采样气流，目标采样气流通过套管101上开设的目标采样气流出气口1011后，通过湿度调节模块11的第一温湿度传感器110后进入颗粒物传感器2，从颗粒物传感器2流出的目标采样气流依次通过湿度调节模块11的第二过滤器116和流量控制器115后分成第一目标分支采样气流和第二目标分支采样气流，其中，第一目标分支采样气流通过第一可调气阀1120，第二目标分支采样气流通过第三可调气阀1122，第二目标分支采样气流1122可通过气泵12的出气口排出。待增湿气流依次通过湿度调节模块11的第一过滤器114和增湿器111后，得到增湿气流，增湿气流通过第二可调气阀1121后，与第一目标分支采样气流混合，得到回吹气流，回吹气流通过回吹气流温度控制单元113后通过回吹气流进气口1012进入湿度交换模块10。回吹气流还可通过湿度交换模块10的套管101上开设的回吹气流出气口1013进入气泵12，并可从气泵12的出气口排出。在上述过程中，气泵12可用于形成负压采样并为目标采样气流和回吹气流提供出气口。控制模块13可用于控制第二温湿度传感器141采集原始采样气流的温度值，接收第二温湿度传感器141采集的原始采样气流的温度值，以及，控制第一温湿度传感器110采集目标采样气流的湿度值。控制模块13可根据原始采样气流的温度值调节原始采样气流温度控制单元140的加热幅度，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内。在确定原始采样气流的温度值在预设温度范围内后，控制模块13可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀1120的开度和调节第三可调气阀1122的开度，调节第二可调气阀1121的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元113的加热幅度中的至少一种，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。控制模块13可用于控制气泵12的工作状态。

本实施例的技术方案，采用目标采样气流和增湿气流混合形成回吹气流，并通过可调气阀调节回吹气流的湿度值和流量的方式，实现了对质子交换膜的湿度交换方向和效率的控制，使得进入颗粒物传感器的目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围，进而提高了确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性。

可选的，在上述技术方案的基础上，颗粒物传感器2具体可以包括振荡天平传感器。

在本发明的实施例中，颗粒物传感器2具体可以包括振荡天平传感器，即空气质量监测仪可采样振荡天平法来检测目标采样气流中的颗粒物浓度。振荡天平法是一种颗粒物在线监测方法，其属于直接测量颗粒物重量方法。振荡天平法的工作原理为在振荡天平传感器内可使用一个空心的振荡元件，将该空心振荡元件作为振荡天平传感器的核心部件，安装时，将空心振荡元件的一端固定在一个固定不动的底座上，另一端作为振荡端自由振荡，且在自由振荡端连接可更换的滤膜，用来收集目标采样气流中的颗粒物，上述空心振荡元件和滤膜共同组成一个振荡系统。振荡天平传感器工作时，振荡系统在振荡驱动放大电路提供的激励力的作用下以固有振荡频率进行振荡，通过检测电路测量并记录振荡频率。由于振荡系统的固有振荡频率取决于振荡元件的特性及整个振荡系统的质量，在一定采样时间内，当目标采样气流通过滤膜时，目标采样气流中的颗粒物会附着在滤膜上，使得滤膜的质量会发生变化，进而使得整个振荡系统的质量发生变化，从而导致振荡系统的固有振荡频率发生变化，因此，可通过测频电路检测采样前后振荡系统的固有振荡频率的变化，基于此，便可计算出采样时间内目标采样气流沉积在滤膜上的颗粒物质量，再结合由采样流量换算得到的标准状态下的目标采样气流的采样体积，便可通过计算得到标准状态下目标采样气流中的颗粒物浓度。

基于上述，可以理解到，由于振荡天平传感器基于滤膜的质量来测量目标采样气流中的颗粒物浓度，而在不同湿度值下，滤膜和颗粒物将吸收不等质量的水分，因此，将导致滤膜的质量与实际滤膜的质量有偏差，进而导致确定出的目标采样气流中的颗粒物浓度出现偏差。传统技术中基于振荡天平法的空气质量监测仪均只能单向除湿，并且除湿强度固定。此外，除湿后的目标采样气流的湿度值将随空气湿度的变化而变化，即目标采样气流的湿度值无法维持在预设湿度范围内。由于目标采样气流的湿度值无法维持在预设湿度范围内，因此，将使得确定出的目标采样气流中的颗粒物浓度的准确性不高。

相比于传统技术中基于振荡天平法的空气质量监测仪，由于本发明实施例所提供的空气质量监测仪可使得目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围内，因此，可提高空气质量监测仪的测量精度，进而可提高确定出的目标采样气流中的颗粒物浓度的准确性。

图4为本发明实施例提供的一种用于空气质量监测的湿度控制方法的流程图，本实施例可适用于维持采样气流的湿度值在预设湿度范围内的情况。该方法可以由用于空气质量监测的湿度控制装置来执行。可调气阀具体可以包括第一可调气阀、第二可调气阀和第三可调气阀。湿度调节模块具体可以包括回吹气流温度控制单元。预设湿度范围可为由第一湿度阈值和第二湿度阈值形成的湿度范围，第一湿度阈值可小于第二湿度阈值。如图4所示，具体包括如下步骤：

步骤410、通过控制模块控制第一温湿度传感器采集目标采样气流的湿度值。

步骤420、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值大于等于第二湿度阈值，则通过控制模块增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，以及，调小第二可调气阀的开度中的至少一种，直至目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

步骤430、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值小于等于第一湿度阈值，则通过控制模块减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，以及，调大第二可调气阀的开度中的至少一种，直至目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

在本发明的实施例中，为了使得目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围，可通过控制模块控制第一温湿度传感器采集目标采样气流的湿度值，并确定接收到的第一温湿度传感器采集的目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内，并根据确定结果，根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

通过控制模块根据目标采样气流的湿度值调节可调气阀的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，可作如下理解：

通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内。如果目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内且为目标采样气流的湿度值大于等于第二湿度阈值，则可说明目标采样气流的湿度值过高，需要降低目标采样气流的湿度值，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。可通过如下方式降低目标采样气流的湿度值，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，具体的：方式一、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度；方式二、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度；方式三、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，调小第二可调气阀的开度；方式四、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，以及，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度；方式五、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，以及，调小第二可调气阀的开度；方式六、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，以及，调小第二可调气阀的开度；方式七、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，以及，调小第二可调气阀的开度。可采样上述方式降低目标采样气流的湿度值，直至目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内。如果目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内且为目标采样气流的湿度值小于等于第一湿度阈值，则可说明目标采样气流的湿度值过低，需要增加目标采样气流的湿度值，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。可通过如下方式增加目标采样气流的湿度值，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，具体的：方式一、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度；方式二、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度；方式三、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，调大第二可调气阀的开度；方式四、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，以及，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度；方式五、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，以及，调大第二可调气阀的开度；方式六、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，以及，调大第二可调气阀的开度；方式七、通过控制模块根据目标采样气流的湿度值，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，以及，调大第二可调气阀的开度。可采样上述方式增加目标采样气流的湿度值，直至目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

需要说明的是，当目标采样气流的湿度值不在预设湿度范围内，并采用至少两种方式调节目标采样气流的湿度值，以使目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内时，至少两种方式的执行先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。即如果控制模块可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀的开度和调节第三可调气阀的开度，以及，调节第二可调气阀的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节第一可调气阀的开度和调节第三可调气阀的开度，与，调节第二可调气阀的开度的先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。如果控制模块可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀的开度和调节第三可调气阀的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节第一可调气阀的开度和调节第三可调气阀的开度，与，调节回吹气流温度控制单元的先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。如果控制模块可根据目标采样气流的湿度值调节第一可调气阀的开度和调节第三可调气阀的开度，调节第二可调气阀的开度，以及，调节回吹气流温度控制单元的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调节第一可调气阀的开度和调节第三可调气阀的开度，调节第二可调气阀的开度，与，调节回吹气流温度控制单元的加热幅度的先后顺序可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

示例性的，如控制模块确定目标采样气流的湿度值大于等于第二湿度阈值，则控制模块可根据目标采样气流的湿度值，调小第二可调气阀的开度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，以及，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则调小第二可调气阀的开度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，以及，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度的先后顺序不作具体限定，即可先调小第二可调气阀的开度，如果第二可调气阀的开度为最小开度，目标采样气流的湿度值仍大于等于第二湿度阈值，则可再调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，如果第一可调气阀的开度为最大开度且第三可调气阀的开度为最小开度，目标采样气流的湿度值仍大于等于第二湿度阈值，则可再增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。

上述由先到后的调节顺序依次为调小第二可调气阀的开度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度。当然可以理解到，由先到后的调节顺序依次还可如下几种方式：调小第二可调气阀的开度，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度；调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，调小第二可调气阀的开度，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度；调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第二可调气阀的开度；增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第二可调气阀的开度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度；增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，调小第二可调气阀的开度。还可以理解到，在上述调节过程中，如果控制模块确定目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则完成对目标采样气流的湿度值调整，无需再执行后续调节操作。

又如控制模块确定目标采样气流的湿度值小于等于第一湿度阈值，则控制模块可根据目标采样气流的湿度值，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，以及，调大第二可调气阀的开度，以使目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，以及，调大第二可调气阀的开度的先后顺序不作具体限定，即可先减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，如果回吹气流温度控制单元的加热幅度为最小幅度，目标采样气流的湿度值仍小于等于第一湿度阈值，则可再调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，如果第一可调气阀的开度为最小开度且第三可调气阀的开度为最大开度，目标采样气流的湿度值仍小于等于第一湿度阈值，则可再调大第二可调气阀的开度，直至目标采样气流的湿度值调整至预设湿度范围内。

上述由先到后的调节顺序依次为减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，调大第二可调气阀的开度。当然可以理解到，由先到后的调节顺序依次还可如下几种方式：减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调大第二可调气阀的开度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度；调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调大第二可调气阀的开度；调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，调大第二可调气阀的开度，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度；调大第二可调气阀的开度，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度；调大第二可调气阀的开度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，减小回吹气流温度控制单元的加热幅度。还可以理解到，在上述调节过程中，如果控制模块确定目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内，则完成对目标采样气流的湿度值调整，无需再执行后续调节操作。

本实施例的技术方案，采用目标采样气流和增湿气流混合形成回吹气流，并通过可调气阀调节回吹气流的湿度值和流量的方式，实现了对质子交换膜的湿度交换方向和效率的控制，使得目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围，进而提高了确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性。

可选的，在上述技术方案的基础上，具体还可以包括温度控制膜，温度控制模块具体可以包括原始采样气流温度控制单元和第二温湿度传感器。

通过控制模块控制第一温湿度传感器采集目标采样气流的湿度值之前，具体还可以包括：通过控制模块控制第二温湿度传感器采集原始采样气流的温度值。通过控制模块根据原始采样气流的温度值调节原始采样气流温度控制单元的加热幅度，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内。

在本发明的实施例中，为了使得原始采样气流的温度值维持在预设温度范围内，以避免进入湿度交换模块的原始采样气流中出现冷凝水使得质子交换膜的湿度交换效率降低，用于空气质量监测的湿度控制装置还可设置温度控制模块。通过控制模块控制第二温湿度传感器采集原始采样气流的温度值，并确定接收到的第二温湿度传感器采集的原始采样气流的温度值是否在预设湿度范围内，并根据确定结果，根据原始采样气流的温度值调节原始采样气流温度控制单元的加热幅度，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内。

可选的，在上述技术方案的基础上，预设温度范围可为由第一温度阈值和第二温度阈值形成的温度范围，第一温度阈值小于第二温度阈值。

通过控制模块根据原始采样气流的温度值调节原始采样气流温度控制单元的加热幅度，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内，具体可以包括：

通过控制模块确定原始采样气流的温度值大于等于第二温度阈值，则通过控制模块减小原始采样气流温度控制单元的加热幅度，直至原始采样气流的温度值在预设温度范围内。

通过控制模块确定原始采样气流的温度值小于等于第一温度阈值，则通过控制模块增大原始采样气流温度控制单元的加热幅度，直至原始采样气流的温度值在预设温度范围内。

在本发明的实施例中，通过控制模块确定原始采样气流的温度值大于等于第二温度阈值，则可说明原始采样气流的温度值过高，需要降低原始采样气流的温度值，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内，具体可通过控制模块减小原始采样气流温度控制单元的加热幅度的方式，降低原始采样气流的温度值，直至原始采样气流的温度值在预设温度范围内。

通过控制模块确定原始采样气流的温度值小于等于第一温度阈值，则可说明原始采样气流的温度值过低，需要增大原始采样气流的温度值，以使原始采样气流的温度值在预设温度范围内，具体可通过控制模块增大原始采样气流温度控制单元的加热幅度的方式，增大原始采样气流的温度值，直至原始采样气流的温度值在预设温度范围内。

图5为本发明实施例提供的另一种用于空气质量监测的湿度控制方法的流程图，本实施例可适用于维持采样气流的湿度值在预设湿度范围内的情况。该方法可以由用于空气质量监测的湿度控制装置来执行。如图5所示，具体包括如下步骤：

步骤510、通过控制模块控制第一温湿度传感器采集目标采样气流的湿度值，以及，通过控制模块控制第二温湿度传感器采集原始采样气流的温度值。

步骤520、通过控制模块确定原始采样气流的温度值是否在预设温度值范围内；若是，则执行步骤530；若否，则执行步骤540或步骤550。

步骤530、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内；若是，则执行步骤560；若否，则执行步骤570或步骤580。

步骤540、通过控制模块确定原始采样气流的温度值大于等于第二温度阈值，则通过控制模块减小原始采样气流温度控制单元的加热幅度，直至原始采样气流的温度值在预设温度范围内，并返回执行步骤530。

步骤550、通过控制模块确定原始采样气流的温度值小于等于第一温度阈值，则通过控制模块增大原始采样气流温度控制单元的加热幅度，直至原始采样气流的温度值在预设温度范围内，并返回执行步骤530。

步骤560、完成对目标采样气流的湿度值调节。

步骤570、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值大于等于第二湿度阈值，则通过控制模块增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度，以及，调小第二可调气阀的开度中的至少一种，直至目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

步骤580、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值小于等于第一湿度阈值，则通过控制模块减小回吹气流温度控制单元的加热幅度，调小第一可调气阀的开度和调大第三可调气阀的开度，以及，调大第二可调气阀的开度中的至少一种，直至目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

本实施例的技术方案，通过对原始采样气流的温度值进行控制以使原始采样气流的温度值维持在预设温度范围内，可避免进入湿度交换模块的原始采样气流中出现冷凝水，提高了质子交换膜的湿度交换的反应工作点，进而提高了质子交换膜的湿度交换效率。在上述基础上，扩大了目标采样气流的湿度值调节范围和提高了目标采样气流的湿度值调节精度。同时，采用目标采样气流和增湿气流混合形成回吹气流，并通过可调气阀和/或回吹气流温度控制单元调节回吹气流的湿度值和流量的方式，实现了对质子交换膜的湿度交换方向和效率的控制，使得目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围，进而提高了确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性。

本实施例是上述实施例的一个具体示例。本实施例可适用于维持采样气流的湿度值在预设湿度范围内的情况，该方法可以由用于空气质量监测的湿度控制装置来执行。该方法具体包括如下步骤：

步骤601、通过控制模块控制第一温湿度传感器采集目标采样气流的湿度值，以及，通过控制模块控制第二温湿度传感器采集原始采样气流的温度值。

步骤602、通过控制模块确定原始采样气流的温度值是否在预设温度值范围内；若是，则执行步骤603；若否，则执行步骤604或步骤605。

步骤603、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内；若是，则执行步骤606；若否，则执行步骤607或步骤608。

步骤604、通过控制模块确定原始采样气流的温度值大于等于第二温度阈值，则通过控制模块减小原始采样气流温度控制单元的加热幅度，直至原始采样气流的温度值在预设温度范围内，并返回执行步骤603。

步骤605、通过控制模块确定原始采样气流的温度值小于等于第一温度阈值，则通过控制模块增大原始采样气流温度控制单元的加热幅度，直至原始采样气流的温度值在预设温度范围内，并返回执行步骤603。

步骤606、完成对目标采样气流的湿度值调节。

步骤607、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值大于等于第二湿度阈值，则通过控制模块调小第二可调气阀的开度。

步骤608、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内；若是，则返回执行步骤606；若否，则执行步骤609。

步骤609、通过控制模块确定第二可调气阀是否为最小开度；若是，则执行步骤610；若否，则返回执行步骤607。

步骤610、通过控制模块调大第一可调气阀的开度和调小第三可调气阀的开度。

步骤611、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内；若是，则返回执行步骤606；若否，则执行步骤612。

步骤612、通过控制模块确定第一可调气阀的开度是否为最大开度且第三可调气阀的开度为最小开度；若是，则执行步骤613；若否，则返回执行步骤610。

步骤613、通过控制模块增大回吹气流温度控制单元的加热幅度。

步骤614、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内；若是，则返回执行步骤606；若否，则执行步骤615。

步骤615、通过控制模块继续增大回吹气流温度控制单元的加热幅度，直至目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

步骤616、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值小于等于第一湿度阈值，则通过控制模块减小回吹气流温度控制单元的加热幅度。

步骤617、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内；若是，则返回执行步骤606；若否，则执行步骤618。

步骤618、通过控制模块确定回吹气流温度控制单元的加热幅度是否为最小加热幅度；若是，则返回执行步骤616；若否，则执行步骤619。

步骤619、通过控制模块调小第一可调气阀的开度和调小大第三可调气阀的开度。

步骤620、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内；若是，则返回执行步骤606；若否，则执行步骤621。

步骤621、通过控制模块确定第一可调气阀的开度是否为最小开度且第三可调气阀的开度为最大开度；若是，则执行步骤622；若否，则返回执行步骤619。

步骤622、通过控制模块调大第二可调气阀的开度。

步骤623、通过控制模块确定目标采样气流的湿度值是否在预设湿度范围内；若是，则返回执行步骤606；若否，则执行步骤624。

步骤624、通过控制模块继续调大第二可调气阀的开度，直至目标采样气流的湿度值在预设湿度范围内。

本实施例的技术方案，通过对原始采样气流的温度值进行控制以使原始采样气流的温度值维持在预设温度范围内，可避免进入湿度交换模块的原始采样气流中出现冷凝水，提高了质子交换膜的湿度交换的反应工作点，进而提高了质子交换膜的湿度交换效率。在上述基础上，扩大了目标采样气流的湿度值调节范围和提高了目标采样气流的湿度值调节精度。同时，采用目标采样气流和增湿气流混合形成回吹气流，并通过可调气阀和/或回吹气流温度控制单元调节回吹气流的湿度值和流量的方式，实现了对质子交换膜的湿度交换方向和效率的控制，使得目标采样气流的湿度值维持在预设湿度范围，进而提高了确定出的目标采样气流中颗粒物浓度的准确性。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。