CN208172618U - 一种湿度发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种湿度发生装置，湿度发生装置包括依次连接的用于产生饱和气体的饱和器、用于调节饱和气体湿度的双压调湿模块、气体混合器，所述双压调湿模块包括减压器，所述气体混合器上设有供干气进入气体混合器以与流出双压调湿模块的中间气体混合得到设定湿度气体的干气进口。由饱和器产生的饱和气体经过双压调湿模块后变成湿度较低的中间气体，然后根据需要将适量的干气与中间气体通入气体混合器，混合得到设定湿度的低湿度气体，与现有技术相比，由于与干气混合的中间气体的相对湿度较低，此时只需将少量的干气与中间气体进行混合即可得到设定湿度的低湿度气体，解决了现有技术中配制低湿度气体时干气浪费的问题。

Description

一种湿度发生装置

技术领域

本实用新型涉及一种湿度发生装置。

背景技术

近年来，湿度测量广泛地应用于各种环境领域中，如电力、化工、电子、食品、医药、木材、建筑、航空等各个领域都离不开湿度的测量。在这些领域的技术工艺过程中，湿度含量的大小通常是非常重要的技术参数，有的地方要求湿度不能太大，有的地方要求湿度又不能太小。所以，准确地测量湿度大小不但关系到工业产品的质量，同时对于设备运行安全及设备运行寿命都有着直接的关系，还对生产、节能也存在十分重要的意义。那么要想准确测量的湿度，就需要有标准的湿度校验设备，其中湿度发生装置，就是湿度校验必备的核心装置。

申请公布号为CN104155415A，申请公布日为2014.11.19的中国专利申请公开了一种快速获取恒定气体湿度的方法，该方法是基于一种湿度发生装置实现的，湿度发生装置包括压力控制器、1号质量流量控制器、2号质量流量控制器、3号质量流量控制器、温控器、饱和器、混合室、温度传感器、加热器和制冷器，压力控制器用于将干气通过分流器同时压入1号质量流量控制器、2号质量流量控制器和3号质量流量控制器，且1号质量流量控制器、2号质量流量控制器的出气口同时与饱和器连通，饱和器的出气口与混合室进气孔连通，3号质量流量控制器经换热管与混合室的进气孔连通，混合室的出气口作为湿度发生装置的出气口。然而在使用上述湿度发生装置在配制低湿度的气体时，需要通过大大增加通入混合室内干气的量来获得，造成干气的大量浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种湿度发生装置，以解决现有技术中存在的配制低湿度气体时干气浪费的问题。

本实用新型的湿度发生装置采用如下技术方案：

湿度发生装置包括依次连接的用于产生饱和气体的饱和器、用于调节饱和气体湿度的双压调湿模块、气体混合器，所述双压调湿模块包括减压器，所述气体混合器上设有供干气进入气体混合器以与流出双压调湿模块的中间气体混合得到设定湿度气体的干气进口。

本实用新型的有益效果是：由饱和器产生的饱和气体经过双压调湿模块后变成湿度较低的中间气体，然后根据需要将适量的干气与中间气体通入气体混合器，混合得到设定湿度的低湿度气体，与现有技术相比，由于与干气混合的中间气体的相对湿度较低，此时只需将少量的干气与中间气体进行混合即可得到设定湿度的低湿度气体，解决了现有技术中配制低湿度气体时干气浪费的问题。

考虑到在配置湿度较高的标准气体时，中间气体的湿度可能低于要配置的不饱和气体的湿度，本方案中所述饱和器与减压器之间的气路上连通有饱和气体混合器，所述饱和气体混合器具有供饱和气体进入的饱和气体进口、供干气进入的干气进口和供混合后的气体排出的不饱和气体出口，不饱和气体出口或者饱和气体进口连接有混合气路开关阀。当需要湿度较高的标准气体时，采用饱和气体直接与干气混合，通过调节干气的量可调节不饱和气体的湿度；在需要低湿度的标准气体时，采用中间气体与干气混合，该湿度发生装置可用于配制较大范围的不同湿度的气体，增加了湿度发生装置的使用范围。

为简化湿度发生装置的管路连接，本方案中所述饱和气体混合器为四通混合器，所述四通混合器还设有与减压器连通的饱和气体出口，不饱和气体出口处设有所述的混合气路开关阀。四通混合器不仅为饱和气体与干气的混合提供场所，且可省去饱和气体与双压调湿模块之间的连接管路，简化了湿度发生装置的管路连接。

为使饱和气体与干气充分混合，本方案中所述四通混合器的不饱和气体出口与气体混合器连通，所述混合气路开关阀设置在不饱和气体出口与气体混合器之间。饱和气体与干气在四通混合器内初步混合后再进入气体混合器充分混合，使饱和气体与干气的混合充分，从而增加配制的标准气体的精确性。

为避免在中间气体与干气混合时处于混合气路开关阀与气体混合器之间的气体进入气体混合器，本方案中所述混合气路开关阀与气体混合器之间还设有气体阻尼管。气体阻尼管对处于混合气路开关阀与气体混合器之间气体起到一定的阻尼作用，防止在中间气体与干气混合时处于混合气路开关阀与气体混合器之间的气体进入气体混合器，影响中间气体与干气混合后气体湿度的精确性。

为简化湿度发生装置的整体结构，本方案中所述湿度发生装置还包括干气分流器，所述干气分流器具有分别与饱和器、气体混合器、饱和气体混合器连通的干气出口。湿度发生装置的干气共用同一干气气源，简化了湿度发生装置的结构。

为方便标准气体的输出和流量的调节，本方案中所述气体混合器的排气口处连接有排气端分流器，所述排气端分流器上分别具有供混合后的气体排出的标气输出口和供多余的混合气体排出的排空口。通过排空口可将多余的气体排出避免泄压分流器内气体压力过高损坏分流器或其他器件。

为方便控制中间气体与干气的混合量，进一步减少干气浪费，本方案中所述减压器为通过调节流量来调节气体压力的湿度流量控制器。通过湿度流量控制器控制中间气体的流量以根据需要控制中间气体进入气体混合器的流速，避免中间气体流速过大需要更多的干气与其混合，造成干气浪费。

为控制进入减压器前的饱和气体的压力，本方案中所述饱和器与减压器之间的气路上设有在设定压力下将气体释放至外界以使减压器与饱和器之间气体压力恒定的泄压口。通过泄压口将部分饱和气体释放至外界来保持饱和器与减压器之间的压力恒定，控制方便。

为避免在饱和气体与干气混合时饱和气体由泄压口排出，造成饱和气体浪费，本方案中所述饱和器与减压器之间的气路上连通有饱和气体混合器，所述饱和气体混合器具有供饱和气体进入的饱和气体进口、供干气进入的干气进口和供混合后的气体排出的不饱和气体出口，不饱和气体出口或者饱和气体进口连接有混合气路开关阀，所述饱和气体混合器为四通混合器，所述四通混合器还设有与减压器连通的饱和气体出口，不饱和气体出口处设有所述的混合气路开关阀，所述四通混合器的饱和气体出口与减压器之间的气路上连通有泄压分流器，所述泄压口设置在泄压分流器上，所述泄压口处依次连接有泄压气路开关阀和限压阀，所述泄压气路开关阀在混合气路开关阀开启时关闭。当饱和气体与干气在饱和气体混合器中混合时，混合气路开关阀关闭以防止饱和气体从限压阀排出造成浪费。

附图说明

图1为本实用新型的湿度发生装置的具体实施例中配制高湿度气体时的结构示意图；

图2为本实用新型的湿度发生装置的具体实施例中配制低湿度气体时的结构示意图；

图中：1-干气分流器，2-第一流量控制器, 3-第二流量控制器, 4-第三流量控制器，5-单向阀，6-缓冲器，7-温度传感器，8-多孔隔板，9-饱和器，10-微孔透气腔，11-第一压力传感器，12-限压阀，13-泄压气路开关阀，14-泄压分流器，15-湿度流量控制器，16-第二压力传感器，17-气体混合器，18-第一转子流量计，19-排气端分流器，20-第二转子流量计，21-湿度传感器，22-气体阻尼管，23-混合气路开关阀，24-四通混合器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的湿度发生装置的具体实施例，如图1和图2所示，湿度发生装置包括依次连接的用于产生饱和气体的饱和器9、用于调节饱和气体湿度的双压调湿模块、气体混合器17，双压调湿模块包括减压器，气体混合器17上设有供干气进入气体混合器17以与流出双压调湿模块的中间气体混合得到设定湿度气体的干气进口。由饱和器9产生的饱和气体经过双压调湿模块后变成湿度较低的中间气体，然后根据需要将适量的干气与中间气体混合得到设定湿度的低湿度气体，与现有技术相比，由于与干气混合的中间气体的相对湿度较低，此时只需将少量的干气与中间气体进行混合即可得到设定湿度的低湿度气体，解决了现有技术中配制低湿度气体时干气浪费的问题。

考虑到在配置湿度较高的标准气体时，中间气体的湿度可能低于要配置的不饱和气体的湿度，本实施例中饱和器9与减压器之间的气路上连通有饱和气体混合器，饱和气体混合器具有供饱和气体进入的饱和气体进口、供干气进入的干气进口和供混合后的气体排出的不饱和气体出口。当需要湿度较高的标准气体时，采用饱和气体直接与干气混合，通过调节干气的量可调节不饱和气体的湿度；在需要低湿度的标准气体时，采用中间气体与干气混合，该湿度发生装置可用于配制较大范围的不同湿度的气体，增加了湿度发生装置的使用范围。本实施例中的饱和气体混合器为四通混合器24，四通混合器24还设有与减压器连通的饱和气体出口，不饱和气体出口处设有混合气路开关阀23。四通混合器24不仅为饱和气体与干气的混合提供场所，且可省去饱和气体与双压调湿模块之间的连接管路，简化了湿度发生装置的管路连接。在其他实施例中，也可不设置饱和气体与干气混合的气路，而只设置经过双压调湿模块的中间气体与干气混合的气路；也可在饱和器与双压调湿模块之间设置分别与饱和气体混合器和双压调湿模块连接的三通分流器，此时可在饱和气体混合器的饱和气体进口或者在饱和气体混合器的不饱和气体出口设置混合气路开关阀。

为使饱和气体与干气充分混合，本实施例中四通混合器24的不饱和气体出口与气体混合器17连通，混合气路开关阀23设置在不饱和气体出口与气体混合器17之间。饱和气体与干气在四通混合器24内初步混合后再进入气体混合器17充分混合，使饱和气体与干气的混合充分，从而增加配制的标准气体的精确性。为避免在不饱和气体与干气混合时处于混合气路开关阀23与气体混合器17之间的气体进入气体混合器17，混合气路开关阀23与气体混合器17之间还设有气体阻尼管22。本实施例中的气体阻尼管22为螺旋管道，处于混合气路开关阀23与气体混合器17之间的气体在自由扩散进螺旋管道时，螺旋管道对气体起到一定的阻尼作用，防止处于混合气路开关阀23与气体混合器17之间的气体进入气体混合器17，影响中间气体与干气混合后气体湿度的精确性。为简化湿度发生装置的整体结构，本实施例中的湿度发生装置还包括干气分流器1，干气分流器1具有分别与饱和器9、气体混合器17、四通混合器24连通的干气出口，且干气出口处对应设有调节干气流量的第一流量控制器2、第三流量控制器4和第二流量控制器3。湿度发生装置的干气共用同一干气气源，简化了湿度发生装置的结构。在其他实施例中，在四通混合器内混合后的气体可直接通过不饱和气体出口输出作为标准气体使用；混合气路开关阀与气体混合器之间也可不设置气体阻尼管；饱和器、气体混合器、四通混合器也可与不同的干气气源连通。

本实施例中的减压器为通过调节流量来调节流过气体压力的湿度流量控制器15。通过湿度流量控制器15控制中间气体的流量以根据需要控制中间气体进入气体混合器17的流速，避免中间气体流速过大需要更多的干气与其混合，造成干气浪费。饱和器9与湿度流量控制器15之间的气路上设有在设定压力下将气体释放至外界以使湿度流量控制器15与饱和器9之间气体压力恒定的泄压口，使进入湿度流量控制器15前的饱和气体保持恒定的压力。四通混合器24的饱和气体出口与湿度流量控制器15之间的气路上连通有泄压分流器14，泄压口设置在泄压分流器14上，且泄压口处依次连接有泄压气路开关阀13和限压阀12，且泄压气路开关阀13在混合气路开关阀23开启时关闭。当饱和气体与干气在四通混合器24内混合时，混合气路开关阀23关闭以防止饱和气体从限压阀12排出造成饱和气体浪费。在其他实施例中，减压器也可为普通的减压阀，同时为方便气体流量的检测，在减压阀与气体混合器之间设置相应的流量检测装置；饱和器与湿度流量控制器之间的气路上也可不设置泄压口，通过控制进入饱和器的干气流量来调节饱和器与湿度流量控制器之间的压力；干气也可通过减压阀减压后再进入饱和器；也可仅在泄压口设置泄压气路开关阀，当气体压力超过设定压力时手动开启泄压气路开关阀。

为方便标准气体的输出和流量的调节，本实施例中的气体混合器17的排气口处连接有排气端分流器19，排气端分流器19上分别具有供混合后的气体排出的标气输出口和供多余的混合气体排出的排空口。通过排空口将多余的标准气体排出避免排气端分流器19内气体压力过高损坏湿度发生装置的零部件。为方便流量的控制，本实施例中的排空口处设有第一转子流量计18，标气输出口处设有第二转子流量计20。另外，标气输出口与排气端分流器19之间还设有检测标气湿度的湿度传感器21。在其他实施例中，气体混合器的排气口处可仅设置标气输出口。需要说明的是，本实施例中的泄压气路开关阀、混合气路开关阀均为电磁阀。为方便设定湿度气体的配制，本实施例中的双压调湿模块还包括设置在饱和器9与泄压分流器14之间的第一压力传感器11及设置在湿度流量控制器15与气体混合器17之间的第二压力传感器16。湿度发生装置还包括控制***，各流量控制器、压力传感器、湿度流量控制器15、电磁阀均与控制***信号连接。通过控制***实现自动控制。在其他实施例中，泄压气路开关阀、混合气路开关阀也可为手动阀门。需要说明的是，饱和器9与第一流量控制器2之间还设有缓冲器6，第一流量控制器2内的气体通过单向阀5流进缓冲器6，然后由缓冲器6流进饱和器9，以保证气体稳定的流进饱和器9。饱和器9内还设有多孔隔板8和微孔透气腔10以保证饱和器9内饱和气体的稳定产生。饱和器9内还设有用于测量环境温度的温度传感器7。

本实用新型的湿度发生装置的具体实施方式：

高湿度气体的配制：如图1所示，第一流量控制器2、第二流量控制器3和湿度流量控制器15打开，并测定流量值，第三流量控制器4关闭，混合气路开关阀23打开，泄压气路开关阀13关闭。由第一流量控制器2输出的干气体依次经过单向阀5、缓冲器6、饱和器9后变成饱和气体。饱和气体和由第二流量控制器3输出的干气体经过四通混合器24初步混合，然后进入气体混合器17进行充分混合，然后充分混合的气体进入排气端分流器19中进行分流。需要说明的是，排气端分流器19为三通分流器，排气端分流器19对进入其内的气体也具有一定的混合作用。排气端分流器19内的气体一部分流入湿度传感器21进行湿度测量，然后进入到第二转子流量计20，并由标气输出口输出；另一部分气体则进入第一转子流量计18，并由排空口排出。通过调节第一转子流量计18，并观察第二转子流量计20的值，使标气输出口的流量达到需要的流量值。

低湿度气体的配制：如图2所示，第一流量控制器2、第三流量控制器4和湿度流量控制器15打开，并测定流量值，第二流量控制器3关闭，泄压气路开关阀13打开，混合气路开关阀23关闭。由于限压阀12的限压作用，由第一流量控制器2输出的干气体依次经过单向阀5、缓冲器6和饱和器9后变成带有压力的饱和气体。饱和气体由双压调湿模块进行湿度调节，最后由湿度流量控制器15流出双压调湿模块。为了保证第一压力传感器11处的压力值处于相对稳定状态，多余的气体将会从限压阀12处排出。由第三流量控制器4输出的干气体进入气体混合器17和由湿度流量控制器15输出的中间气体进行充分混合，然后充分混合的气体进入排气端分流器19中进行混合并分流。充分混合后的气体一部分流入湿度传感器21进行湿度测量，然后进入到第二转子流量计20，并有标气输出口输出，另一部分气体则进入第一转子流量计18，并由排空口排出。通过调节第一转子流量计18，并观察第二转子流量计20的值，使标气输出口的流量达到需要的流量值。

流量控制器和湿度流量控制器可以准确的、定量的控制各部分气体的输出，压力传感器能时时准确测量该处的压力值。本实施例中的双压调湿模块包括第一压力传感器11、泄压分流器14、湿度流量控制器15和第二压力传感器16。通过调节限压阀12可以调节饱和湿度气体的压力值，饱和湿度气体通过湿度流量控制器15后压力降低，从而使气体从饱和状态变成不饱和状态的中间气体，不饱和状态的湿度值可由第一压力传感器11和第二压力传感器16以及温度传感器7的值计算得到。气体阻尼管22能减少后端湿度的气体对前端湿气体的影响，增加配制的气体湿度的精确性。排气端分流器19能把干气和湿气进行进一步混合并进行分流。该湿度发生装置有两种智能切换模式，当所需要的气体湿度值大于或等于10%时，智能切换到高湿度气体配制模式，当所需要的气体湿度值小于10%时智能切换到低湿度气体配制模式。

Claims (10)

1.湿度发生装置，其特征是，包括依次连接的用于产生饱和气体的饱和器、用于调节饱和气体湿度的双压调湿模块、气体混合器，所述双压调湿模块包括减压器，所述气体混合器上设有供干气进入气体混合器以与流出双压调湿模块的中间气体混合得到设定湿度气体的干气进口。

2.根据权利要求1所述的湿度发生装置，其特征是，所述饱和器与减压器之间的气路上连通有饱和气体混合器，所述饱和气体混合器具有供饱和气体进入的饱和气体进口、供干气进入的干气进口和供混合后的气体排出的不饱和气体出口，不饱和气体出口或者饱和气体进口连接有混合气路开关阀。

3.根据权利要求2所述的湿度发生装置，其特征是，所述饱和气体混合器为四通混合器，所述四通混合器还设有与减压器连通的饱和气体出口，不饱和气体出口处设有所述的混合气路开关阀。

4.根据权利要求3所述的湿度发生装置，其特征是，所述四通混合器的不饱和气体出口与气体混合器连通，所述混合气路开关阀设置在不饱和气体出口与气体混合器之间。

5.根据权利要求4所述的湿度发生装置，其特征是，所述混合气路开关阀与气体混合器之间还设有气体阻尼管。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的湿度发生装置，其特征是，所述湿度发生装置还包括干气分流器，所述干气分流器具有分别与饱和器、气体混合器、饱和气体混合器连通的干气出口。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的湿度发生装置，其特征是，所述气体混合器的排气口处连接有排气端分流器，所述排气端分流器上分别具有供混合后的气体排出的标气输出口和供多余的混合气体排出的排空口。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的湿度发生装置，其特征是，所述减压器为通过调节流量来调节气体压力的湿度流量控制器。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的湿度发生装置，其特征是，所述饱和器与减压器之间的气路上设有在设定压力下将气体释放至外界以使减压器与饱和器之间气体压力恒定的泄压口。

10.根据权利要求3-5中任意一项所述的湿度发生装置，其特征是，所述四通混合器的饱和气体出口与减压器之间的气路上连通有泄压分流器，所述饱和器与减压器之间的气路上设有在设定压力下将气体释放至外界以使减压器与饱和器之间气体压力恒定的泄压口，所述泄压口设置在泄压分流器上，所述泄压口处依次连接有泄压气路开关阀和限压阀，所述泄压气路开关阀在混合气路开关阀开启时关闭。