一种温度、湿度、压力可调实验环境箱制造技术

本发明专利技术公开了一种温度、湿度、压力可调实验环境箱，主要包括主箱、缓冲箱和控制器，还包括加热装置、调压装置和调湿装置，缓冲箱通过进气管道、出气管道与主箱相连通，主箱内设置有温湿度传感器，温湿度传感器采集主箱内温湿度数据传输至控制器，控制器控制加热装置、调压装置的工作状态以调控主箱内温度和压力，本发明专利技术通过设置调湿装置，形成缓冲机制，使得整个装置可以同时实现恒压系统、恒温系统、恒湿系统，三个系统既可以单独工作，又可以同时工作。

【技术实现步骤摘要】
一种温度、湿度、压力可调实验环境箱
本专利技术涉及一种温度、湿度、压力可调实验环境箱，具体涉及一种温度湿度及压力可综合调节控制的实验箱，属于环境实验箱领域。
技术介绍
目前，环境实验箱有恒温系统、恒湿系统、恒温恒湿系统、恒压系统、恒温恒压系统，但尚不存在一种温度、湿度、压力均可调定的系统，导致一些实验环境条件无法得到模拟，影响了科学实验的进程。造成这一现象的主要原因是温度、湿度、压力相互影响，温度的降低，会使湿度容易饱合，负压也会使得温度受到影响。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可以实现温度、湿度、压力均可调定控制的温度、湿度、压力可调实验环境箱。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种温度、湿度、压力可调实验环境箱，包括主箱、缓冲箱和控制器，还包括加热装置、调压装置和调湿装置，缓冲箱通过进气管道、出气管道与主箱相连通，主箱内设置有温湿度传感器，温湿度传感器采集主箱内温湿度数据传输至控制器，控制器控制加热装置、调压装置的工作状态以调控主箱内温度和压力，调湿装置包括喷水嘴和高压水泵，喷水嘴安装在缓冲箱上，高压水泵与控制器相连，在喷水嘴内设置有气压活塞，气压活塞一侧连接用于堵塞喷嘴的喷嘴柱塞，且高压水泵与该侧相连通，气压活塞另一侧通过压力弹簧连接有压力调整旋钮，缓冲箱与该侧相连通，在缓冲箱上还设置有排气管，排气管上安装排气阀。上述技术方案中，进一步的，在高压水泵与喷水嘴的连接管路上还装有一个混气接头，可以在喷水时向管路中注入高压保护气，气体在高压水中形成微小气泡，增强经喷水嘴喷出后水的雾化效果。进一步的，所述的出气管道同轴设置于进气管道内，一端伸入缓冲箱，另一端伸入主箱，且在该端部设置有风扇，风扇与控制器相连，风扇开启时缓冲箱内气体通过出气管道进入到主箱内，主箱内的气体进入到缓冲箱内，形成循环和气体置换，将缓冲箱内高湿气体带入到主箱内，保持湿度的相对稳定。进一步的，所述的主箱和缓冲箱上均设有排水阀和排水管路，方便在箱体维护时将其中的冷凝水排出。进一步的，所述的调压装置包括主气路、换向阀、高压气源、真空气源，主气路将主箱与换向阀相连，并在主气路上设置压力传感器，高压气源、真空气源分别通过高压单向阀、低压单向阀与换向阀连接，换向阀由控制器控制开启方向。本专利技术方案中，喷嘴中在气压活塞的一侧，缓冲箱内压力与压力弹簧的压力相加共同抵挡气压活塞另一侧高压水的压力，高压水进口一侧的压力大于弹簧侧的压力时，气压活塞运动，带动喷嘴柱塞打开，高压水从喷嘴口向缓冲箱内喷出，其它时间喷嘴关闭；上述缓冲机制属于恒湿系统，此外整个系统还包括控制器、恒温系统、恒压系统、环境箱主体以及排水附件。环境箱主体包括密封元件、保温元件、箱体结构，是整个系统的载体。恒压系统包括高压气源、真空气源，负责为系统提供正负压；高压气体经过高压单向阀的隔离，由换向阀控制，通向主气路，主气路与主箱相通，在主气路上装有压力传感器，压力传感器将气路压力信号传送至控制器，控制器信号作用于换向阀控制气路的通断，实现高压的调控；低压气体经过低压单向阀的隔离，由换向阀控制，通向主气路，实现低压的调控。当压力过度或过低时，控制器控制排气阀打开，气体经排气管与外界连通，快速调定主箱内压力，同时排气阀兼具安全阀作用，当主箱内压力超出压力上限时，排气阀打开，保证安全。恒温系统包括安装在主箱上部的加热器，气体被加热后在风扇的作用下在主箱内形成循环，主箱内温度经温湿度传感器探测，传输到控制器，控制器输出加热器工作信号，经加热功率放大器驱动加热器工作，实现温度调定。排水附件包括安装在缓冲箱底部的上排水管，用于将在缓冲箱内凝结的水排出，上排水管由上排水阀控制开闭，此外，在主箱底部装有下排水管，用于将主箱内的凝结水排出，下排水管由下排水阀控制。整个装置可以同时实现恒压系统、恒温系统、恒湿系统，三个系统既可以单独工作，又可以同时工作。附图说明图1是环境箱设计原理图；图2是喷嘴设计原理图。图中，1主箱，2风扇，3出气管道，4喷水嘴，5a上排水管，5b上排水阀，6a排气管，6b排气阀(安全阀)，7消声缓冲头，8控制器，9进气管道，10温湿度传感器，11加热器，12主气路，13压力传感器，14加热功率放大器，15左电磁阀，16右电磁阀，17换向阀，18高压单向阀，19低压单向阀，20高压气源，21真空气源，22a下排水管，22b下排水阀，23缓冲箱，24高压水泵，25混气接头；31主阀体，32气压活塞，33高压水进口，34压力弹簧，35压力调整旋钮，36缓冲箱压力入口，37喷嘴柱塞，38喷嘴口。具体实施方式本专利技术的整个装置包括环境箱主体、及恒温系统、恒压系统、恒湿系统；环境箱主体是整个系统的载体，包括主箱、缓冲箱和控制器，主箱1上装有缓冲箱23、温湿度传感器10、加热器11、主气路12、下排水管22a。主箱内部装有风扇2；缓冲箱上装有排气管6a、喷水嘴4、上排水管5a。缓冲箱23与主箱1之间有出气管道3和进气管道9，风扇2位于出气管道3的端部，用于缓冲箱与主箱之间交换气体，风扇在控制器8的控制下运转，运转时能将缓冲箱23内的高湿气体抽到主箱1中，同时主箱1内的低湿气体进入到缓冲箱23内。当主箱内湿度低于设定时，控制器驱动高压水泵24运转，高压水泵将高压水输到喷水嘴4中，经过压力比较，喷水嘴向缓冲箱23内喷入雾化水，为了加剧雾化程度，可以在混气接头25位置处接入保护气，湿度达到设定值时停止工作。喷水时，缓冲箱内的压力经过缓冲箱压力入口36进入到喷水嘴4中，作用在气压活塞32上，压力调整旋钮35可以调整压力弹簧34的压紧力，缓冲箱内的压力与压力弹簧的弹力共同作用在气压活塞上，气压活塞与喷嘴柱塞37固连，高压水通过高压水进口33进入到喷嘴内，高压水作用在气压活塞上一个与弹簧力相反的作用力，当高压水的作用力大于压力弹簧34和缓冲箱气压压力时，喷嘴柱塞打开，高压水经过喷嘴口向缓冲箱内喷出雾化水。高压工况时，高压气源20在控制器控制下工作，同时换向阀17的右电磁阀16得电吸合，使得主箱内压力作用于高压单向阀18上，当高压气源的高压气体压力大于主箱内气体压力时，高压单向阀打开，高压气体经过主气路12进入到主箱内，管路中的压力由布置在主气路上的压力传感器13测得，反馈给控制器，当测得压力达到设定值时换向阀回到中位，当主箱内压力大于设定压力时，控制器打开排气阀6b，使缓冲箱内气体经过排气管6a、消声缓冲头7外排到大气中。在低压工况下，真空气源21在控制器控制下工作，同时换向阀17的左电磁阀15得电吸合，使得主箱内压力作用于低压单向阀19上，当真空气源的低压气体压力小于主箱内气体压力时，低压单向阀打开，主箱内气体经过主气路12被抽出，管路中的压力由布置在主气路上的压力传感器13测得，反馈给控制器，当测得压力达到设定值时换向阀回到中位，当主箱内压力低于设定压力时，控制器打开排气阀6b，使大气中的常压气体经过消声缓冲头7、排气管6a进入到缓冲箱中，提高缓冲箱内部的压力。加热器11、加热功率放大器14、温湿度传感器10以及控制器8组成一个恒温控制系统，当主箱1内的温度低于设定值时控制器发出加热信号，加热功率放大器将加热信号进行功率放大，为加热器提供能量，使其发热，完成对主箱内气体的加热，温度达到设定值时停止本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度、湿度、压力可调实验环境箱，其特征在于，包括主箱、缓冲箱和控制器，还包括加热装置、调压装置和调湿装置，缓冲箱通过进气管道、出气管道与主箱相连通，主箱内设置有温湿度传感器，温湿度传感器采集主箱内温湿度数据传输至控制器，控制器控制加热装置、调压装置的工作状态以调控主箱内温度和压力，调湿装置包括喷水嘴和高压水泵，喷水嘴安装在缓冲箱上，高压水泵与控制器相连，在喷水嘴内设置有气压活塞，气压活塞一侧连接用于堵塞喷嘴的喷嘴柱塞，且高压水泵与该侧相连通，气压活塞另一侧通过压力弹簧连接有压力调整旋钮，缓冲箱与该侧相连通，在缓冲箱上还设置有排气管，排气管上安装排气阀。

【技术特征摘要】
1.一种温度、湿度、压力可调实验环境箱，其特征在于，包括主箱、缓冲箱和控制器，还包括加热装置、调压装置和调湿装置，缓冲箱通过进气管道、出气管道与主箱相连通，主箱内设置有温湿度传感器，温湿度传感器采集主箱内温湿度数据传输至控制器，控制器控制加热装置、调压装置的工作状态以调控主箱内温度和压力，调湿装置包括喷水嘴和高压水泵，喷水嘴安装在缓冲箱上，高压水泵与控制器相连，在喷水嘴内设置有气压活塞，气压活塞一侧连接用于堵塞喷嘴的喷嘴柱塞，且高压水泵与该侧相连通，气压活塞另一侧通过压力弹簧连接有压力调整旋钮，缓冲箱与该侧相连通，在缓冲箱上还设置有排气管，排气管上安装排气阀。2.根据权利要求1所述的一种温度、湿度、压力可调实验环境箱，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建利，高东明，罗钢，王梦，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京,11