[发明专利]相对湿度环境快速转换装置

说明书

本发明公开了一种相对湿度环境快速转换装置，包括分层式多向开关、饱和盐溶液箱、腔体底座、湿度传感器腔体；腔体底座与湿度传感器腔体的第一端连通，湿度传感器安装在湿度传感器腔体内，湿度传感器与引线电连接，引线从湿度传感器腔体内穿出设置，引线外接湿度传感器特性测试仪。本发明通过按压饱和盐溶液箱和分层式多向开关的转换即能真正实现不同湿度环境的快速切换；旋转开关时，不同饱和盐溶液箱之间的气体不会发生交换；湿度传感器腔体不发生转动，进而防止干扰信号的产生，并且确保湿度传感器测试时不与外界空气接触；单向阀可以防止外界气体逆流进入湿度传感器腔体，降低外界环境的影响，结构简单、成本低廉。

技术领域

本发明涉及湿度传感技术领域，尤其涉及一种相对湿度环境快速转换装置。

背景技术

多年来，湿度传感器的应用领域越来越广泛，例如医疗、食品、纺织、家庭生活等。环境湿度值是影响生物居住的一个重要参数，因此它的重要性不言而喻。随着工农业和医疗行业迅速发展，其对湿度测量的要求越来越高，使得人们对湿度传感器的准确性提出了更高的要求，同时也对湿度传感器的精准测量和标定创造了新的挑战和机遇。

动态响应恢复时间特性是指湿度传感器从一个湿度环境到另一个湿度环境，信号达到最大值和稳定所需要的时间。动态响应恢复特性是评价湿度传感器性能的一个重要参数之一，对湿度传感器的应用范围有决定性作用。对于湿度传感器响应恢复时间的测量，目前有两种方法:(1)把湿度传感器放入湿度控制箱中，通过控制风扇吹湿气的速度来制造不同的湿度环境，这种方式不同的湿度环境切换时间较长，并且湿度环境不稳定，导致测量数据不准确。(2)使用不同的饱和盐溶液湿度瓶进行测量，不同的饱和盐溶液对应不同的湿度环境。将密封于饱和盐溶液瓶的湿度传感器迅速取出，放入另一个饱和盐溶液湿度瓶当中并密封。虽然这种测量方式可以在几秒内完成，但湿度传感器还是不可避免的与空气相接触，这相当于一方面在测量动态响应恢复时间增加了新的湿度梯度，另一方面饱和盐溶液瓶在打开后里面气体会与外界气体发生交换，进而导致瓶内湿度环境也发生改变，最后这两者因素都会导致测量结果不准确。

近年来，随着科学技术的迅速发展，多种新型湿敏材料被发现并快速应用于研究，如一些纳米材料以及纤维结构的材料等，这些湿敏材料构成的湿度传感器响应速度非常快。利用这些湿敏材料制作湿度传感器并对其工艺和结构加以优化，其响应恢复时间最快可以达到毫秒级别，这种快速的响应对目前的测量方式带来很大的挑战。在不与外界环境发生接触的前提下，如何快速改变湿度环境是目前的研究热点之一。

因此需要研发出一种相对湿度环境快速转换装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种相对湿度环境快速转换装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

相对湿度环境快速转换装置，包括：

分层式多向开关；

多个用于分别加入不同种类饱和盐溶液和气体的饱和盐溶液箱；多个饱和盐溶液箱分别通过多根导管与分层式多向开关的第一层多个入口连接；

腔体底座；分层式多向开关的第二层出口通过导管与腔体底座连接；

湿度传感器腔体；腔体底座与湿度传感器腔体的第一端连通，湿度传感器安装在湿度传感器腔体内，湿度传感器腔体的第二端连接有一单向阀，单向阀用于从湿度传感器腔体的第二端向外部环境排气；湿度传感器与引线电连接，引线从湿度传感器腔体内穿出设置，引线外接湿度传感器特性测试仪。

优选地，分层式多向开关为多个，多个饱和盐溶液箱分别通过多根导管与多个分层式多向开关的第一层多个入口连接，多个分层式多向开关的第二层出口分别通过导管与腔体底座连接。

具体地，分层式多向开关包括：