[发明专利]一种用于力学测试微小腔体环境的多闭环温湿度控制系统

说明书

本发明属于材料力学性能测试领域，公开了一种用于力学测试微小腔体环境的多闭环温湿度控制系统，主要由气源装置、加湿装置、混气装置、防冷凝装置及控制装置组成；气源装置提供干燥气体，加湿装置保证湿气输出，混气装置精确控制干湿比，并将混合气通过防冷凝装置通入温湿度环境箱；同时控制装置由四个控制电表和继电器实现四核多闭环温湿度精确可控，保证输出混合气和温湿度环境箱的双重精确调控；混气装置防止湿气进入混气装置后发生冷凝，防冷凝装置防止输气过程中发生冷凝。本发明的系统具有响应速度快、低功耗、高稳定性、高精度等优点，能够实现在线调控干湿气体的温度和湿度，结合力学试验机可满足材料不同工况环境下的性能研究。

技术领域

本发明属于材料力学性能测试领域，具体的说，是涉及一种温度和湿度标准计量装置。

背景技术

温度和湿度的调控与测量是材料力学实验过程中较为关键的部分，为模拟材料在力学性能测试中的不同工况环境，多闭环控制温湿度发生器具有十分重要的研究价值。目前已开发的湿度发生器一般基于双压法、双温法、渗透法以及分流法等方式来进行湿度的配比，而分流法湿度发生器以其可靠性高，准确度高，体积小，结构相对简单等特点，在现场环境和实验室中得到广泛使用。

但是，现有的湿度发生器存在以下问题：1、现有的分流法湿度发生器是通过加湿装置将加湿气体与干燥气体混合，将混合气体导出装置至环境箱的过程中常常伴随着冷凝现象的发生，很难精确控制环境箱内混合气体温湿度，而用于材料和化学试验中的温湿度发生器需要确保环境腔内能够达到高精确度控温控湿效果；2、一般温湿度发生器还需配合上位机和控制器的调控，实际试验中设备繁多，操作复杂，湿度发生器体积不宜过大，低功耗低噪声，便于移动。因此，基于上述问题，一种新型精确控温控湿的可自动调节温湿度发生器有待开发。

发明内容

本发明要解决的是现有温湿度发生器无法精确控温控湿的技术问题，而提供一种用于力学测试微小腔体环境的多闭环温湿度控制系统，具有响应速度快、低功耗、高稳定性、高精度、优良重复性等优点，配合多闭环温湿度调控和防冷凝设计，无需上位机，实现在线调控干湿气体的温度和湿度，结合力学试验机满足材料不同工况环境下的性能研究。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种用于力学测试微小腔体环境的多闭环温湿度控制系统，包括温湿度环境箱，所述温湿度环境箱通过出气管连通于储气箱，所述储气箱通过气管连通于加湿箱；所述加湿箱通过设有第一气体质量流量计的气管连通于气源装置，所述储气箱通过设有第二气体质量流量计的气管连通于气源装置，所述气源装置用于向所述加湿箱和所述储气箱提供干燥气体；

所述加湿箱内存放有蒸馏水并设置有没入蒸馏水的加热管，所述加湿箱内部设置有位于水位以上的第一温度传感器；所述第一温度传感器和所述加热管均连接加湿箱温控表，所述加湿箱温控表通过读取所述第一温度传感器对箱内气体温度的反馈信号，调控所述加热管的温度，实现对所述加湿箱的箱内气体温度的闭环控制；

所述储气箱的箱体设有加热片和第三温度传感器，所述储气箱的内部设置有第一温湿度传感器；所述第三温度传感器和所述加热片均连接储气箱温控表，所述储气箱温控表通过读取所述第三温度传感器对箱体温度的反馈信号，调控所述加热片的温度，实现对所述储气箱的箱体温度的闭环控制；

所述出气管外部包裹有伴热管，所述伴热管上设置有第二温度传感器；所述第二温度传感器和所述伴热管均连接伴热管温控表，伴热管温控表通过读取所述第二温度传感器对温度的反馈信号，调控所述伴热管的温度，防止混合气体在输送过程中冷凝；