[发明专利]一种测量与控制露点温度的装置及其实现方法

说明书

本发明涉及一种测量与控制露点温度的装置及其实现方法，包括主控制器、传感器模块、触摸屏、加湿模块、制冷控制电路、压缩机和加热器及其控制电路；所述传感器模块包括温湿度传感器和A/D转换器；一种测量与控制露点温度的实现方法，其包括测量露点温度的方法和以露点温度为控制目标的实现方法；包括以下步骤：采集步骤，计算露点温度步骤，计算露点温度的误差，计算PI控制器的输出，计算湿度执行机构动作时间；本发明的优点是露点温度测量精度较高，解决了湿度设定值为露点温度时需要将相对湿度转换为露点温度时影响测量精度的问题。

技术领域

本发明涉及一种在湿度试验中测量露点温度和以露点温度为控制对象的装置及其实现方法，适用于湿度环境试验中，属于可靠性与环境工程领域。

背景技术

当空气中的水汽含量不变且气压一定时,通过降低气温,使空气中的水汽达到饱和时的温度称为露点温度(T_d)，简称露点。在气压一定时，露点的高低只与空气中水汽含量有关，水汽含量愈多，露点愈高，因此露点也是反映空气湿度的重要物理量。而露点温度并不便于直接测量。而且，在气候环境的湿度试验箱大多是以相对湿度(RH)来表示的，还没有用露点温度(T_d)作为控制目标来表明湿度的，而有一些国军标和航天产品对湿度试验是以露点温度为参数的。现在还没有把露点温度作为控制对象应用到湿度试验中。另外，目前一些测量得到的露点温度误差较大，不适合将这个结果应用到试验中作为控制对象的。

在计算露点温度时，饱和水汽压是一个很重要的物理量，戈夫-格雷奇(Goff-Gratch)方程是气象界计算饱和水汽压的权威性方程。我国气象湿度查算表就是根据戈氏方程计算编写的。不过由于其方程形式复杂，计算烦琐，而且有不可逆性，即若已知水汽压，难以从戈夫-格雷奇方程逆算求温度值，为在控制器中进行相应运算带来一定难度。

有关名词解释：

饱和水汽压：饱和水汽压或称最大水汽压是描述水面、冰面上大气水汽状况的一个特殊气象术语。在某一给定温度下，只有在水汽压恰好处在某一温度值时，水与水汽或冰与水汽问的蒸发与凝结过程才能够保持动态平衡状态。当空气中存在这样的平衡水汽压体系时，称为饱和此时大气中的水汽压力为饱和水汽压。相对湿度：是指空气中水汽压与此温度下饱和水汽压的百分比。

干湿球温度计：由两支相同的温度计组成，其中一支温度计感温端套上浸湿的纱布，称为湿球温度计；另一支称为干球温度计，测量的是环境中的温度。通常环境中湿度是不饱和的，湿球纱布上的水会蒸发吸热热量，因此湿球温度计测量出的温度要低于干球温度计测量的温度数值。

发明内容

本发明针对以上问题而提供了一种进行湿度试验时可以运用在控制器上计算露点温度的方法和以露点温度为控制对象的试验装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种测量与控制露点温度的装置，其特征在于它包括主控制器、传感器模块、触摸屏、加湿模块、制冷控制电路、压缩机和加热器及其控制电路；

所述传感器模块包括温湿度传感器和A/D转换器；所述温湿度传感器经A/D转换器接到主控制器模拟量扩展端口；所述触摸屏通过通讯端口与主控制器双向连接；

所述主控制器的第一输出端接所述加湿模块的输入端，所述主控制器的第二输出端经制冷控制电路接压缩机，所述主控制器的第三输出端接加热器及控制电路。

本发明的有益效果为：

原来计算饱和水气压的戈夫-格雷奇(Goff-Gratch)公式运算烦琐，不利于运用在微控制器上；本发明所采用的计算公式，便于在控制器上运算，克服了原来用戈夫-格雷奇(Goff-Gratch)公式计算饱和水汽压运算烦琐，也保证了所得露点温度的精度和可靠性；采用本发明中测量露点温度的方法解决了在湿度试验箱的主控制器上运算不方便的问题。