一种用于气候仿真实验室的温湿度调节系统的制作方法

本实用新型涉及实验模拟装置技术领域，尤其涉及一种用于气候仿真实验室的温湿度调节系统。

背景技术：

随着科学技术与经济贸易的迅猛发展，人类对于自然环境中资源的开发、利用越来越广泛，而各种材料、设备产品在使用过程中遇到的环境也越来越复杂、越来越残酷，从热带到寒带，从平原到高原，从海洋到太空等，这也使得人们更加关心材料、产品在各种环境中的性能、可靠性和安全性。要想实现上述目的，必须在各种环境下进行有效的实验。若在各种环境的现场进行实地实验，存在周期长、成本高、实现困难等缺点，而环境模拟实验室可以帮助人们摆脱自然规律，实验室内的环境因素可以按照实验目的进行设定。但是，现有的模拟实验室存在模拟情况单一的缺陷，不能很好的满足实验要求。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种用于气候仿真实验室的温湿度调节系统，有效满足气候仿真实验室的温湿度调节要求。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供的一种用于气候仿真实验室的温湿度调节系统，包括箱壳、电加热器、控制模块、温度传感器及湿度传感器，电加热器设于箱壳内，电加热器、温度传感器及湿度传感器均电连接于控制模块，所述温湿度调节系统还包括循环风机、加热箱及蒸汽喷管，箱壳内的顶部设有蜗壳，蜗壳上设有进风口和出风口，进风口与箱壳内部连通，循环风机设于蜗壳的中心处，蒸汽喷管的一端连接于加热箱、另一端设于出风口处。

优选的，所述温湿度调节系统还包括补水箱，补水箱与加热箱之间设有补水管，补水管上设有电连接于控制模块的水泵。

优选的，所述加热箱上设有水位传感器，水位传感器电连接于控制模块。

优选的，所述补水箱上设有水位报警器。

优选的，所述电加热器的接电线路上设有第一继电器，加热箱的接电线路上设有第二继电器，第一继电器与第二继电器均电连接于控制模块。

优选的，所述加热箱包括内胆和外壳，内胆中设有加热件，内胆与外壳之间设有聚氨酯发泡层。

优选的，所述加热箱设于箱壳内。

优选的，所述箱壳的底部设有接水盒，箱壳外壁的底端设有一圈接水围沿，接水围沿的内壁与箱壳的外壁之间形成有顶部开口的接水槽，接水槽与接水盒之间设有导流管。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供的温湿度调节系统，通过电加热器及循环风机可以有效调节气候仿真实验室内部的温度，通过加热箱及蒸汽喷管可以有效调节气候仿真实验室内部的湿度，从而实现调节气候仿真实验室内部温湿度的目的，有利于提高气候模拟的仿真度。温度传感器及湿度传感器可以检测实验室内部的温度、湿度参数，控制模块可以根据实际测量数据与设定数据之间的对比结果及时进行调节，以使实验室内部的温湿度能满足设定的实验条件。将电加热器、加热箱、蜗壳及循环风机设于箱壳内，可以将构件预先安装于箱壳内，有利于减少搭建气候仿真实验室的组装工作量。

附图说明

图1为本实用新型实施例一温湿度调节系统的局部结构示意图；

图2为本实用新型实施例一温湿度调节系统中加热箱与补水箱的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一温湿度调节系统的控制原理图。

图中，1-箱壳，101-隔板，2-电加热器，3-控制模块，4-温度传感器，5-湿度传感器，6-循环风机，7-加热箱，8-蒸汽喷管，9-蜗壳，901-进风口，902-出风口，10-补水箱，11-补水管，12-水泵，13-水位传感器，14-水位报警器，5-第一继电器，16-第二继电器，17-接水盒，18-接水围沿，19-接水槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1至图3所示，本实用新型实施例一提供的一种用于气候仿真实验室的温湿度调节系统，包括箱壳1、电加热器2、控制模块3、温度传感器4及湿度传感器5，电加热器2设于箱壳1内，电加热器2、温度传感器4及湿度传感器5均电连接于控制模块3。温湿度调节系统还包括循环风机6、加热箱7及蒸汽喷管8，箱壳1内的顶部设有蜗壳9，蜗壳9上设有进风口901和出风口902，进风口901与箱壳1内部连通，循环风机6设于蜗壳9的中心处，蒸汽喷管8的一端连接于加热箱7、另一端设于出风口902处。

本实施例中，箱壳1内设有隔板101，隔板101将箱壳1的内部分成上下两个部分。加热箱7设于箱壳1内的下部且位于隔板101的下方，电加热器2设于箱壳内的上部且位于隔板的上方。加热箱7包括内胆和设于内胆外部的外壳，内胆与外壳之间设有聚氨酯发泡层用于隔热，内胆中设有加热件，加热件可以采用加热管、加热丝、加热片等。蒸汽喷管8的一端连通于内胆，另一端设于出风口902处。电加热器2的接电线路上设有第一继电器15，加热箱7的接电线路上设有第二继电器16，第一继电器15与第二继电器16均电连接于控制模块3。

为了避免加热箱7干烧，温湿度调节系统还包括补水箱10，补水箱10与加热箱7之间设有补水管11，补水管11上设有电连接于控制模块3的水泵12。加热箱7的内壁上设有水位传感器13，水位传感器13电连接于控制模块3，补水箱10的内壁上设有水位报警器14。

温度传感器4检测实验室内部的温度，控制模块3按一定的时间间隔读取温度的设定值，然后将温度传感器4反馈的实际温度值与设定值进行比较，将设定值与实际值的差值进行pid运算后输出采样周期内第一继电器15应导通的时间，控制模块3命令第一继电器15导通，电加热器2工作，同时命令循环风6机工作，形成的热风气流吹向实验室内。当实际温度远低于设定温度时，第一继电器15应完全导通，随着实际温度逐渐接近设定温度，一个周期内第一继电器的导通时间逐渐减小，最后将温度稳定在设定值附近，此时，第一继电器每次的导通时间也逐渐稳定在某个值附近。

湿度传感器5检测实验室内部的湿度，控制模块3按一定的时间间隔读取湿度的设定值，然后将湿度传感器5反馈的实际湿度值与设定值进行比较，将设定值与实际值的差值进行pid运算后输出采样周期内第二继电器16应导通的时间，控制模块3命令第二继电器16工作与循环风机6工作，加热箱7工作，形成的水蒸气自蒸汽喷管8喷出，循环风机6工作将蒸汽带入实验室内。当实际湿度远低于设定湿度时，第二继电器16应完全导通，随着实际湿度值逐渐接近设定湿度，一个周期内第二继电器16的导通时间会逐渐减小，最后将湿度稳定在设定值附近，此时，第二继电器16每次的导通时间也逐渐稳定在某个值附近。

当加热箱7内的水位降低至水位传感器13以下时，水位传感器13向控制模块3反馈信号，控制模块3接收到反馈信号后命令水泵12工作，水泵12将补水箱10中的水抽送至加热箱7中进行补水。当加热箱7内的水位达到水位传感器13的高度时，水位传感器13停止向控制模块3反馈信号，控制模块3命令水泵12停止工作，补水停止。当补水箱10中的水位下降至水位报警器14所在的高度时，水位报警器14发出报警声，提醒实验人员加水。

箱壳1采用彩钢板焊接制成，在温度较低的情况下其表面容易形成冷凝水。为了收集冷凝水，箱壳1的底部设有接水盒17，箱壳1外壁的底端设有一圈接水围沿18，接水围沿18沿竖向的截面形状呈l形，接水围沿18的内壁与箱体的外壁之间形成有顶部开口的接水槽19，接水槽19与接水盒17之间设有导流管。箱壳1表面的冷凝水向下流至接水槽19中，然后可以通过导流管流向接水盒17内，实验人员定期清理接水盒即可。

可以理解的是，控制模块3可以采用plc。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。