[發(fā)明專利]一種恒溫恒濕控制裝置及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710536234.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN107121996B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐慧強(qiáng);孟超;蔣星宇;劉曉坎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D27/02
• 分類號(hào): G05D27/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種恒溫恒濕控制裝置，其特征在于：包括干空氣發(fā)生系統(tǒng)、減壓閥門、恒溫箱、氣泵、濕度傳感器、濕度控制模塊，所述減壓閥門與所述恒溫箱之間依次設(shè)有第一電動(dòng)閥門和第一氣體流量計(jì)，所述氣泵與所述恒溫箱之間依次設(shè)有第二電動(dòng)閥門和第二氣體流量計(jì)，所述第一電動(dòng)閥門、所述第一氣體流量計(jì)、所述第二電動(dòng)閥門、所述第二氣體流量計(jì)均與所述濕度控制模塊相連，所述干空氣發(fā)生系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、組合式干燥機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)與儲(chǔ)氣罐相連，所述儲(chǔ)氣罐與組合式干燥機(jī)相連，所述濕度傳感器與所述恒溫箱相連，所述濕度傳感器將相對(duì)濕度數(shù)值傳輸給所述濕度控制模塊，所述濕度控制模塊通過以下步驟控制相對(duì)濕度：

(1)根據(jù)目標(biāo)氣體流量調(diào)節(jié)第一電動(dòng)閥門和第二電動(dòng)閥門的開度，增加開度△k_i＝k_i-k_i-1，檢測氣體流量變化△u_i＝u_i-u_i-1，確定氣體流量開度比例p_i＝△u_i/△k_i，從而根據(jù)需要的目標(biāo)氣體流量u_d，增加電動(dòng)閥開度△k_i＝(u_d-u_i)*p_i，依次重復(fù)動(dòng)態(tài)調(diào)整比例系數(shù)p_i，大于p₁的3倍時(shí)取p₁，直到誤差u_d-u_i小于0.1L/min時(shí)，達(dá)到氣體流量控制要求，進(jìn)入步驟(2)；

(2)根據(jù)氣體流量調(diào)節(jié)相對(duì)濕度，第n個(gè)檢測周期恒溫箱內(nèi)相對(duì)濕度誤差值：e_n＝R_d-R_n，判斷e_n的范圍，當(dāng)|e_n|＞10％，進(jìn)入步驟(3)；當(dāng)2％≤|e_n|≤10％時(shí)，進(jìn)入步驟(4)；

當(dāng)|e_n|＜2％時(shí)，進(jìn)入步驟(5)；

(3)如e_n＞10％，控制濕空氣的第二電動(dòng)閥門流量調(diào)至最大值，第一電動(dòng)閥門關(guān)閉，回步驟(2)繼續(xù)判斷；如e_n＜-10％，控制干空氣的第一電動(dòng)閥門流量調(diào)至最大值，第二電動(dòng)閥門關(guān)閉，回步驟(2)繼續(xù)判斷；

(4)如2％≤e_n≤10％，啟動(dòng)微分控制D，確定所需的第二電動(dòng)閥門流量輸出值，返回步驟(1)；如-2％≤e_n≤-10％，啟動(dòng)微分控制D，確定所需的第一電動(dòng)閥門流量輸出值，返回步驟(1)；

(5)保持輔助電動(dòng)閥門開度不變，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的主控電動(dòng)閥門；通過已經(jīng)取得流量變化值與輸出的相對(duì)濕度變化量之比，計(jì)算取得比例控制值P，引入積分控制項(xiàng)I，取較大的積分時(shí)間Ti，回步驟(2)繼續(xù)判斷；以上步驟中ui指i時(shí)刻的氣體流量，k_i為i時(shí)刻的電動(dòng)閥門的開度，p_i氣體流量開度比例，R_n為第n個(gè)檢測周期恒溫箱內(nèi)相對(duì)濕度值，R_d為設(shè)定的目標(biāo)相對(duì)濕度值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫恒濕控制裝置，其特征在于：所述氣體流量計(jì)通過RS485通信接口與所述濕度控制模塊連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫恒濕控制裝置，其特征在于：所述濕度控制模塊包括單片機(jī)和供電電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種恒溫恒濕控制裝置，其特征在于：所述濕度控制模塊采用PID方法進(jìn)行控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫恒濕控制裝置，其特征在于：所述濕度傳感器通過RS232通信接口與所述濕度控制模塊連接。