一种适用于恒温UTM的附加型恒湿箱系统，包括适于设置在恒温UTM的恒温箱内的恒湿箱、以及与所述恒湿箱连接的控制组件。所述恒湿试验箱包括可操作地相互分隔的恒湿工作腔、水箱和吸湿腔，恒湿工作腔中设置至少一个温湿度传感器探头，恒湿工作腔与水箱之间设置至少一个微孔雾化装置，吸湿腔中设置分子筛干燥剂和至少一个风扇，所述温湿度传感器探头、微孔雾化装置和风扇与所述控制组件连接。所用吸湿和加湿材料无需进行温度补偿从而能耗更低，吸湿和加湿的过程无热量交换，最大程度地减少了恒温密闭空间的热量波动，简化了UTM的恒温恒湿控制，为测量温湿度双因素变量下材料的性能指标提供精准的温湿度实验条件控制。提供精准的温湿度实验条件控制。提供精准的温湿度实验条件控制。
【技术实现步骤摘要】
适用于恒温UTM的附加型恒湿箱系统
[0001]本专利技术涉及恒温恒湿控制
，尤其涉及一种适用于力学试验机的恒温恒湿控制技术。
技术介绍
[0002]新材料的研究和/或开发离不开材料的性能测试，并且往往需要在封闭试验空间中模拟多种不同的湿度或温度环境，用以测试不同湿度或温度环境下的材料性能。因此科研人员通常使用恒温箱或恒湿箱控制单因素变化(温度或湿度)测试材料性能。
[0003]然而随着对材料性能研究的精确化要求，采用单因素控制已经不能满足材料在复杂温度和湿度变化环境下的研究需求，特别需要能够提供双因素变化(温度和湿度)试验环境的试验机。
[0004]高校力学实验室往往已经配备了具有恒温箱的力学万能试验机(UTM)，可进行温度的单因素控制进行压力、拉伸等力学试验，这类机器无法营造双因素变化的试验环境，无法满足相应的复杂试验设计需要。
[0005]要进行这类试验，需要购买恒温恒湿试验机。然而现在市售的恒温恒湿试验机多造价昂贵，功耗高。重新购买恒温恒湿试验机，不仅花费高昂，而且仪器功能重复，容易造成恒温UTM的浪费。
[0006]因此需要提出一种能够将现有恒温UTM改造成带有恒温恒湿功能的试验机。
[0007]然而，现有的恒温恒湿控制试验机中恒温恒湿的一体环境本身是一个温度和湿度协同控制的过程，温度越高，空气中所能容纳的水蒸气密度也越高，同一空气水蒸气密度在不同温度下，会使空气处于不同的干燥或湿润状态。而现有恒温UTM的温度是一个单独控制，无法实现与湿度的协同控制。
[0008]此外，若采用气体管道将湿空气送入UTM试验机恒温箱内部，送入的湿空气温度会对UTM试验机内部环境温度造成波动，造成额外的温度波动及加大UTM试验机本身功耗；若预先加热湿空气，使其温度与UTM试验机内部温度一致，则也要在外部附加额外的温度调控系统，更增加成本及功耗。
[0009]此外，现有的恒湿系统，加湿方式多为加热模块将水体蒸干，排湿方式则为制冷模块使水冷凝，不仅本身功耗较大，造价高，也容易对温度造成影响，从而使恒温系统维持温度的功耗加大。
技术实现思路
[0010](一)要解决的技术问题
[0011]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种适用于恒温UTM的附加型恒湿箱系统，能够方便地附加用于恒温UTM，以低功耗、温湿独立控制的方式为测量温湿度双因素变量下材料的性能指标提供精准的实验条件。
[0012](二)技术方案
[0013]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0014]一种适用于恒温UTM的附加型恒湿箱系统，包括适于设置在恒温UTM的恒温箱内的、密闭的恒湿箱，以及与所述恒湿箱连接的控制组件，所述恒湿箱包括可操作地相互分隔的恒湿工作腔、加湿材料腔和吸湿材料腔，恒湿工作腔中设置至少一个温湿度传感器，恒湿工作腔与加湿材料腔之间设置至少一个雾化装置，吸湿材料腔中设置干燥剂和至少一个风扇，所述温湿度传感器、雾化装置和风扇与所述控制组件连接。
[0015]优选地，所述加湿材料腔中容纳去离子水；所述雾化装置包括微孔雾化片；所述干燥剂包括分子筛干燥剂。
[0016]优选地，所述恒温箱的壳体采用导热系数大于120的材质制成。
[0017]优选地，所述恒湿工作腔顶部设置一个适于恒温UTM的压力头穿过的开孔，开孔内壁附加固定的或可拆卸的弹性密封材料，用以密封开孔与所述压力头之间的间隙。
[0018]优选地，所述控制组件用于根据预设的目标湿度和所述温湿度传感器读取到的箱内实际温度和实际湿度，计算所需的加湿量和/或排湿量，并基于加湿量控制雾化装置的开启时间，和/或基于排湿量控制排湿系统的开启时间和风扇速率大小。
[0019]优选地，所述控制组件包括电路驱动装置、单片机和处理器，其中所述雾化装置和风扇与电路驱动装置连接，所述温湿度传感器与单片机连接，所述单片机与所述处理器和所述电路驱动装置连接。
[0020]优选地，所述根据预设的目标湿度和所述温湿度传感器读取到的实际温度和实际湿度计算所需的加湿量和/或排湿量，包括：根据实际湿度和实际温度计算恒湿工作腔中的实际含水量；根据目标湿度和实际温度计算恒湿工作腔中的目标含水量；根据实际含水量与目标含水量的差值，计算加湿量和/或排湿量。
[0021]优选地，所述控制组件还包括显示装置，用以显示恒湿工作腔的温度和湿度数据。
[0022]优选地，所述吸湿材料腔为一管道，所述管道的两端分别与恒湿工作腔可操作地连通。
[0023]优选地，所述管道的两端分别设置第一风阀和第二风阀；吸湿材料腔中的所述风扇，包括第一风扇和第二风扇，第一风扇由第一舵机驱动，第二风扇由第二舵机驱动，所述第一舵机和第二舵机分别包括使所述风阀关闭的第一位姿和使所述风阀打开的第二位姿。
[0024](三)有益效果
[0025]本专利技术的有益效果是：加湿材料和吸湿材料均处于恒温箱中，当恒温UTM以现有的方式进行温度控制，恒温箱内温度上升或下降至工作温度并进行保持时，包括加湿材料和吸湿材料在内的恒湿箱整体将随之上升或下降至工作温度。这样一来，针对恒湿工作腔进行湿度控制时，为了加湿而进入恒湿工作腔中的加湿材料具有相同的温度，无需消耗能量对所用加湿材料进行温度补偿，因而不会对腔内温度造成波动；排湿的过程是腔内水汽被吸湿材料吸收的过程，也无热量交换，最大程度地减少了恒温密闭空间的热量波动。因此湿度和温度的控制可以独立进行，从而方便将湿度调节功能附加于一台恒温UTM。
附图说明
[0026]图1显示了本专利技术实施例的附加型恒湿箱系统的俯视结构示意图；
[0027]图2显示了本专利技术实施例的附加型恒湿箱系统的立体结构示意图。
[0028]附图标记
[0029]1恒湿工作腔；2吸湿材料腔；3加湿材料腔；4温湿度传感器；
[0030]31雾化装置；21管道；22干燥剂；23风扇；231第一风扇；
[0031]232第二风扇；24舵机；241第一舵机；242第二舵机；25风阀；251第一风阀；252第二风阀；5电路驱动装置；6电源；7单片机；
[0032]8处理器；10恒温工作腔的顶面；11开孔；13预留观察孔；
[0033]14预留线材孔；26管道顶盖；27舵机座。
具体实施方式
[0034]为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0035]图1显示了本专利技术实施例的附加型恒湿箱系统的结构示意图。附加型恒湿箱系统包括适于设置在恒温UTM的恒温箱内的、密闭的恒湿箱，以及与所述恒湿箱连接的控制组件，所述恒湿箱包括可操作地相互分隔的恒湿工作腔1、吸湿材料腔2和加湿材料腔3。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于恒温UTM的附加型恒湿箱系统，其特征在于，包括适于设置在恒温UTM的恒温箱内的、密闭的恒湿箱，以及与所述恒湿箱连接的控制组件，所述恒湿箱包括可操作地相互分隔的恒湿工作腔、加湿材料腔和吸湿材料腔，恒湿工作腔中设置至少一个温湿度传感器，恒湿工作腔与加湿材料腔之间设置至少一个雾化装置，吸湿材料腔中设置干燥剂和至少一个风扇，所述温湿度传感器、雾化装置和风扇与所述控制组件连接。2.根据权利要求1所述的附加型恒湿箱系统，其特征在于，所述加湿材料腔中容纳去离子水；所述雾化装置包括微孔雾化片；所述干燥剂包括分子筛干燥剂。3.根据权利要求1所述的附加型恒湿箱系统，其特征在于，所述恒温箱的壳体采用导热系数大于120的材质制成。4.根据权利要求1所述的附加型恒湿箱系统，其特征在于，所述恒湿工作腔顶部设置一个适于恒温UTM的压力头穿过的开孔，开孔内壁附加固定的或可拆卸的弹性密封材料，用以密封开孔与所述压力头之间的间隙。5.根据权利要求1所述的附加型恒湿箱系统，其特征在于，所述控制组件用于根据预设的目标湿度和所述温湿度传感器读取到的箱内实际温度和实际湿度，计算所需的加湿量和/或排湿量，并基于加湿量控制雾化装置的开启时间，和/或基于排湿量控制排湿系统的开启时间和风扇速率...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏海廷，梁政显，郭荣鑫，林志伟，索玉霞，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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