一种露点传感器及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种露点传感器及其使用方法，属于结露测量技术领域。包括依次连接的接触式温度探测部、中控腔和环境温湿度探测腔。接触式温度探测部包括底座及设置在底座上的温度探头，温度探头用于测量待测物体表面温度；中控腔包括外壳，以及设置在外壳内部的主控板，外壳与底座固定连接；环境温湿度探测腔，包括顶盖和设置在顶盖底部的温湿度探头，温湿度探头用于测量环境温湿度，顶盖套设在外壳内部。本发明专利技术测量精度高，能够实现精准预防和去除凝露，一体式封装，结构紧凑，便于安装，且能够适用于石材、金属等不同待测物体。金属等不同待测物体。金属等不同待测物体。

【技术实现步骤摘要】
一种露点传感器及其使用方法


[0001]本专利技术涉及结露测量
，特别涉及一种用于检测和预测物体表面结露的传感器及其使用方法。

技术介绍

[0002]露点，又称露点温度，在气象学中是指在固定气压之下，空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度，在这温度时，凝结的水飘浮在空中称为雾、而沾在固体表面上时则称为露，因而得名露点，气象学中，气温愈低，饱和水汽压就愈小，所以对于含有一定量水汽的空气，在气压不变的情况下降低温度，使饱和水汽压降至与当时实际的水汽压相等时的温度，称为露点，形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点，当该温度低于零摄氏度时，又称为霜点。
[0003]由于风电及光伏箱变、SVG室、预制舱配电室、集装箱式储能电站、变电站汇控柜、端子箱等电气设备运行环境恶劣，其箱体基础防水不好、密封条易老化、电缆沟封堵不严，容易造成湿气渗入箱体，导致箱体内部湿度较大。同时箱体内部元件通电运行时产生较大热量，箱体内部空气温度大于箱体内表面温度，湿热的空气遇到较冷的箱体内表面时，会在箱体内顶板、侧板、门板凝露或结冰，尤其箱体内顶板的凝露水会因振动、风吹，滴落到下面的断路器开关、绝缘件、线路板、母排、电缆、端子、电池、电容等上面，造成电气元件漏电、短路、烧毁甚至引起爆炸，造成电力设备跳闸、损坏，危及运维人员人身安全。
[0004]目前市场上有多种除凝露方案，一种是采用物理方法除凝露的方式，具体为：在箱体内部放置一些吸湿材料，该材料能短时间、小幅度的降低箱体内部环境湿度，如果箱体外部环境湿气源源不断的进入，一旦吸湿材料饱和，就无法再吸湿。另外该方案不能控制箱体内部温度与箱体表面的温差，所以也不能解决箱体内表面因温差或者相对湿度高引起的凝露问题。
[0005]另一种常用方式是采用监测空气环境湿度或者空气露点温度，控制加热器或者除湿机，降低空气相对湿度解决凝露问题，具体方案为：
[0006]通过湿度控制器测量箱体内环境湿度，当相对湿度达到预设的上限时，启动加热器或者除湿机进行除湿。但实际应用中，箱体内空气一般不会达到露点，不会形成雾气，但金属箱体却很容易结露；另外，假如温湿度传感器监测到空气中存在凝露即雾气，再进行除湿的话，箱体内部设备基本已经短路损坏，再除湿已没有意义。况且该方案一般只能降低箱体内部的相对湿度，但不能将空气中的水分子完全消除，水汽仍然很容易在箱体壁上凝结。由于箱体内部元件运行时，会产生较多热量，箱体内表面温度与箱体内部空气温度可能会存在较大温差，此时即使箱体内部相对湿度很低，箱体内表面仍然会产生凝露，凝露滴落仍会危及箱体内部元件正常运行。
[0007]现有技术中缺少一种能够有效测量箱体表面露点温度的传感器。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对现有技术中露点传感器无法准确测量物体表面露点温度的问题，提供了一种用于检测物体表面因湿气大或者温差大而产生凝露的传感器，实时监测箱变等户外电气设备箱体内表面是否凝露或可能凝露，防止和消除箱体内表面因为温差大或者湿度大产生的凝露。
[0009]本专利技术实施例一公开了一种露点传感器，用于检测和计算物体表面露点温度，包括依次连接的接触式温度探测部、中控腔和环境温湿度探测腔。
[0010]接触式温度探测部包括底座及设置在底座上的温度探头，温度探头用于测量待测物体表面温度；
[0011]中控腔包括外壳，以及设置在外壳内部的主控板，外壳与底座固定连接；
[0012]环境温湿度探测腔，包括顶盖和设置在顶盖底部的温湿度探头，温湿度探头用于测量环境温湿度，顶盖连接外壳上远离底座的一端。通过数字式温湿度探头采集箱体内表面附近环境温湿度，通过模拟温度探头采集箱体表面温度，最终经过微控制器计算得出箱体表面凝露时的露点温度。
[0013]进一步的，顶盖能够在外壳内部径向滑动。根据应用环境和待测物体的不同，可以采用伸缩连杆、滑槽、螺纹，或其他可微调结构，以便实现环境温度测试位置的调整。
[0014]进一步的，底座上设置有一底盖，底盖覆盖在底座外部，且与底座紧密连接，底盖上设置有磁片。磁片能够吸附在铁磁性材料的表面，从而使露点传感器定位在待测位置上。
[0015]进一步的，主控板上集成有显示模块、微控制器及通讯模块。
[0016]进一步的，外壳的筒壁上带有显示窗口和通讯接口，显示模块位置与显示窗口对应，通讯模块的位置与通讯接口对应。显示窗口能够实时显示露点传感器状态，通讯接口用于发送检测信息及控制信息。
[0017]进一步的，顶盖一端带有突出于外壳的透气罩。保证温湿度传感器的测试精度。
[0018]进一步的，还包括一伸缩连杆，伸缩连杆一端连接底座，另一端连接顶盖。伸缩连杆为异形通杆，从而使得组装后的露点传感器的底座、外壳和顶盖周向位置相对固定，顶盖能够在伸缩连杆的作用下沿径向在外壳内上下移动。
[0019]优选地，露点传感器的高度在8cm到17cm之间。
[0020]实际应用中，根据应用环境和待测物体的不同，也可以采用其他可微调结构代替伸缩连杆，以便实现环境温度测试位置的调整。根据应用场景，本实施例中的露点传感器采用的所有材料均需为阻燃耐高温材料，使用环境温度满足
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70℃，环境湿度≤90％RH时，不结露。
[0021]本专利技术实施例二公开了一种露点传感器的使用方法，包括四个步骤，步骤一，安装；步骤二，露点检测；步骤三，信息传输。
[0022]步骤一中，使用人员将露点传感器安装于待测物体表面。测量铁磁性物体表面露点时，例如铁皮配电柜等，可以直接将底盖贴近待测柜体顶壁或侧壁，使其吸附在铁磁性材料上。测量非铁磁性物体表面露点时，例如瓷砖、地板、桌面等，可以将底盖从底座上旋下，通过其通孔，用螺钉将底盖固定在待测物体上，再将露点传感器通过底座安装在底盖上，达到将露点传感器固定的目的。
[0023]当使用人员将本装置初步拼装完毕后，使用人员需进行线路连接，为露点传感器
供电，以及将检测信号以通IIC或者RS485信号向外输出。
[0024]步骤二中，露点传感器通过测量环境温湿度，计算得出露点温度，计算方法参考现有技术，同时测量待测物体表面温度。并将待测物体温度与露点进行比较，根据控制逻辑得出控制指令。
[0025]为方便观察传感器状态，本实施例中的露点传感器安装了可变颜色的显示窗口，当传感器工作正常，无凝露时，显示窗口呼吸式显示绿色；当传感器出现故障时，显示窗口呼吸式显示黄色；当传感器监测到开始凝露时，显示窗口呼吸式显示黄色；当传感器电源故障时，显示窗口急速式显示绿色；当传感器通讯故障时，显示窗口恒定式显示红色；当传感器需要校准时，显示窗口恒定式显示黄色。
[0026]步骤三中，露点传感器通过通讯模块将检测信息向外传送给中控器或云端，同时当待测物体表面温度与露点温度之间的差值小于预设值时启动加热膜进行预防凝露的产生。
[0027]有益效果：通过数字式温湿度探头采集箱体内表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种露点传感器，其特征在于，包括接触式温度探测部、中控腔和环境温湿度探测腔；其中，接触式温度探测部包括底座(2)及设置在底座(2)上的温度探头(21)，温度探头(21)用于测量待测物体表面温度；中控腔包括外壳(3)，以及设置在外壳(3)内部的主控板(6)，外壳(3)与底座(2)固定连接；环境温湿度探测腔，包括顶盖(4)和设置在顶盖(4)底部的温湿度探头(7)，温湿度探头(7)用于测量环境温湿度，顶盖(4)连接外壳(3)上远离底座(2)的一端。2.如权利要求1所述的露点传感器，其特征在于，顶盖(4)能够在外壳(3)内部径向滑动。3.如权利要求1所述的露点传感器，其特征在于，底座(2)上设置有一底盖(1)，底盖(1)覆盖在底座(2)外部，且与底座(2)紧密连接，底盖(1)上设置有磁片(12)。4.如权利要求1所述的露点传感器，其特征在于，主控板(6)上集成有显示模块(61)、微控制器(62)及通讯模块(63)。5.如权利要求4所述的露点传感器，其特征在于，外壳(3)的筒壁上带有显示窗口(31)和通讯接口(32)，显示模块(61)位置与显示窗口(31)对应，通讯模块(63)的位置与通讯接口(32)对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明皇，姜天生，
申请(专利权)人：杭州鸿程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：