CN2065321U - 一种空气湿度采样装置 - Google Patents

Abstract

一种空气湿度采样装置，属于空气湿度传感器。主要部件由湿敏元件、湿敏元件外罩、风泵、风泵驱动电机、电子定时开关、电机电源组成，本装置采用电子控制定时通风的方法来增加湿敏元件采集湿度信号因子的数量、扩展湿度信号的采集范围，以提高湿度传感器的精度，改善湿度传感器的稳定性，提高以湿敏元件为中心的湿度传感器的性能价格比，为湿度测量控制的机电一体化创造了良好条件。

Description

本实用新型涉及到测量、控制环境空气湿度的仪器或设备。

在环境空间内空气是不停地流动的，对于一定容积空间来说，空间内各个不同位置的单元空间的空气湿度具有离散性和动态性性质。如要较准确地测量这个空间整体的空气湿度（下简称湿度）值，则必须尽可能多地采集这个空间内的湿度信号因子，且这些湿度信号因子尽可能取自这个空间的所有位置，只有这个空间内所有湿度信号因子的平均值，才能正确表达这个空间整体的湿度。

目前湿度测控仪器或设备在使用湿敏元件进行湿度采样时，仅仅将湿敏元件简单地暴露在空气中，并没有辅助采样的措施，如此采样方法使湿敏元件采得的湿度信号因子只局限于湿敏元件周围有限的狭小空间；而且由于湿敏元件周围空气流向与流量的变化，使周围湿度信号因子随之发生瞬态变化。由此测得的湿度值带有局部性和随机性，其精度难与标准气象湿度仪器吻合。

为解决以上矛盾，本实用新型提供一种如前页权利要求书所述的空气湿度采样装置。

本空气湿度采样装置解决以上矛盾的方法是：通过电子控制风泵定时强迫通风，让被采样空气以一定方向、一定流量、一定速度流过湿敏元件表面；通过湿敏元件外罩排除采样装置横截面各个方向的湿度干扰信号；通过风泵定时强迫通风，促使周围空间空气自然混合趋向均匀。采取以上措施后，湿敏元件便能较多、较快、较均匀地获得周围空间的湿度信号因子，经过一定时间湿敏元件对湿度信号的积累平均作用，最后在湿敏元件上呈现的湿度信号即接近于周围一定容积空间的湿度平均值。因此，本采样装置测得的湿度信号能较正确地表达一定容积空间整体的湿度。

下面结合附图说明本实用新型的结构和工作过程。

如说明书附图所示，在湿敏元件（1）外面套装一个管形罩壳即湿敏元件外罩（4），其第一作用是在采样时保持湿敏元件周围有一定气压的均匀的被采样空气，其第二作用是排除采样装置横截面各个方向来的突变的湿度干扰信号。将湿敏元件（1）和湿敏元件外罩    （4）装设在风泵（2）的进风口（9）的前端，以保证当风泵（2）运转时强迫被采样空气循着以下路线流动；空气自湿敏元件外罩进风口（8）流入，经过湿敏元件（1）后流入风泵进风口（9），再从风泵出风口（10）排出装置外。

如说明书附图所示，在风泵（2）下面装设风泵驱动电源（3）作为风泵的动力。风泵驱动电机（3）由电机电源（6）供电，在供电线路内串接了电子定时开关（5），用来控制风泵驱动电机作定时间隙运转。间隙运转周期即空气湿度采样周期，调节电子定时开关（5）有关元件值即可调定湿度采样周期。

本装置工作过程如下：根据环境湿度变化情况和对采样精度的要求调节电子定时开关（5）的时间常数，即调节湿度采样周期。合上电源总开关（11），采样装置开始工作，风泵驱动电机（3）运转，风泵（2）强迫通风。使被采样空气以一定流量、一定速度从湿敏元件外罩进风口（8）流入，经过湿敏元件（1）表面后再流入风泵进风口（9），通过风泵出风口（10）排出装置外。湿敏元件（1）获取湿度信号后转为电信号，通过湿敏元件信号传输线（7）送至装置外的信号处理***、风泵驱动电机运行时间由电子定时开关（5）控制，运行一段时间即停止，停止一段时间再运行，周而复始以上工作过程。

本采样装置的实用意义：通过采用电子控制定时通风的方法增加湿敏元件采集湿度信号因子的数量，扩展湿度信号的采集范围，提高湿度传感器的精度，改善湿度传感器的稳定性，提高以湿敏元件为中心的湿度传感器的性能价格比，为湿度测量控制的机电一体化创造了良好条件。

附图说明：

（1）湿敏元件

（2）风    泵

（3）风泵驱动电机

（4）湿敏元件外罩

（5）电子定时开关

（6）电机电源

（7）湿敏元件信号传输线

（8）湿敏元件外罩进风口

（9）风泵进风口

（10）风泵出风口

（11）电源总开关

（12）供电线

（13）支架

结合实施例对附图详细说明：湿敏元件外罩（4）是一个用塑料制成的两头相通的管形罩壳，在其内部装设湿敏元件（1），湿敏元件（1）固定在支架（13）上，湿敏元件信号传输线（7）从湿敏元件外罩（4）的下部引出装置外与湿度信号处理***联接。在湿敏元件外罩（4）的下部装设风泵（2）。

风泵（2）是一种用塑料制成的泵，由叶片和泵壳组成。风泵进风口（9）位于风泵（2）的上面，风泵出风口（10）位于风泵（2）的侧面。

风泵驱动电机（3）是一种微型直流电机，旋转方向顺时针，电压6VDC。风泵驱动电机（3）装设在风泵（2）的下部，使风泵（2）的叶片套装在风泵驱动电机（3）的轴上。

电机电源（6）是一种6V直流电源，由交流变压器、整流、稳压等部件组成，通过供电线（12）向风泵驱动电机（3）供电。

在联接风泵驱动电机（3）与电机电源（6）的供电线（12）中串接了电源总开关（11）和电子定时开关（5）；电源总开关（11）与电子定时开关（5）两者必须同时闭合，风泵驱动电机（3）才能与电机电源（6）接通，使风泵（2）运转，进行湿度信号采样。

电子定时开关（5）是一种由集成电路、阻容元件、继电器等组成的电子定时器，可以通过改变其阻容元件数值来调节电子定时开关（5）的时间常数。电子定时开关（5）通过其一对继电器触点串接在供电线（12）中间。

以上所有部件总成体积6×6×11cm³，做为一个独立组件与湿度测控仪器或设备结合，实现其湿度信号采样功能。

Claims (4)

1、一种空气湿度采样装置，其特征是：由湿敏元件(1)、风泵(2)、风泵驱动电机(3)、湿敏元件外罩(4)、电子定时开关(5)、电机电源(6)、湿敏元件信号传输线(7)组成，其中湿敏元件(1)装设在湿敏元件外罩(4)内；湿敏元件外罩(4)装设在风泵(2)的进风口(9)前端；在风泵(2)下部装设风泵驱动电机(3)；电子定时开关串接在风泵驱动电机(3)与电机电源(6)之间的输电线路内；湿敏元件信号传输线(7)的一端连接湿敏元件，另一端引出装置外连向湿度信号处理***，上述的结构使得被采样空气经由以下的路线流动：由湿敏元件外罩进风口(8)流向湿敏元件(1)，再流向风泵进风口(9)，再流向风泵出风口(10)，最后排出本装置外。

2、如权利要求1所述的装置，其特征是：所说的湿敏元件（1），是指直接感受空气湿度信号并将湿度信号转为电信号输出的敏感元件。

3、如权利要求1所述的装置，其特征是：所说的湿敏元件外罩（4），是一个两头相通的管形罩壳，在本装置中套装在湿敏元件（1）的外部。

4、如权利要求1所述的装置，其特征是：所说的电子定时开关（5）是一种由电子元件组成，可以调节时间常数、控制风泵驱动电机（3）按设定时间常数运转和停止的定时开关。