一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法及装置，涉及超声波加湿雾化及空气调节技术领域，该方法为：S1，对超声波加湿器中的E个换能器逐个供电，超声波加湿器的雾化量随着换能器供电数量的增加而增大，直至E个换能器全部供电；S2，超声波加湿器中的E个换能器全部供电后，逐步增大换能器的供电电压，超声波加湿器的雾化量随着供电电压的增大而增大，直至供电电压增加至标称值，此时超声波加湿器的雾化量达到标称值。本发明专利技术利用换能器数量分级控制和换能器供电电压调节的耦合策略，实现了超声波加湿器雾化量的精密调节。实现了超声波加湿器雾化量的精密调节。实现了超声波加湿器雾化量的精密调节。

【技术实现步骤摘要】
一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法及装置


[0001]本专利技术涉及超声波加湿雾化及空气调节
，尤其是一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法及装置。

技术介绍

[0002]超声波加湿器结构紧凑、占地小、移动方便，能耗低、维护简便、使用成本低廉，因此广泛用于工业厂房加湿。超声波加湿属于机械式雾化加湿方式，其采用换能器将高频振荡的电能转为膜片的高频振动，水在膜片驱动下，最终克服自身张力，产生细小雾化颗粒。雾经过风机加压扩散到空气中或送风管道中，吸收空气中的热量，形成水蒸气进入空气中，实现了对空气加湿，也就是说雾化量最终决定了加湿量，而雾化量取决于换能器产生的有效振动的机械功的多少。
[0003]此外，雾化加湿过程中，细小水颗粒蒸发，吸收空气热量，无需额外能源，也未引入任何潜热，属于等焓加湿过程。不同于蒸汽加湿引入大量潜热，超声波作为等焓加湿，是较为适合精密环境控制场景需要的，可以极大的减少为抵消蒸汽潜热而投入的冷量，减少设备投入成本及运行能耗。
[0004]但如步入式环境室、空调性能实验室、汽车环境实验室等需求精密控制加湿量的相关行业中，极少运用超声波加湿技术，仅是将超声波加湿作为蒸汽加湿的一种补充手段，难以发挥超声波加湿的节能优势。究其原因，主要是现有超声波加湿的技术与产品，难以满足精密调节的需求。
[0005]常规的工业超声波加湿器单体加湿量多为5
‑
60kg/h，其内部配有了多块雾化板，每块雾化板一般由6
‑
10个换能器组成。加湿过程中，通过分档控制工作的雾化板的数量，决定投入水中的高频振动的能量值，最终分档控制了雾化量。考虑到每个换能器雾化量在300
‑
900g/h，那么单个雾化板的雾化量在2000
‑
8000g/h之间，单块雾化板的雾化量决定了加湿调节量的最小控制级差。这与环境实验室等应用场景所需求的精密调节性能相差甚远，难以满足精密调节的需要。极大限制了超声波加湿器在相关领域的市场。
[0006]综上，开发一种经济、可靠的超声波加湿器雾化量精密调节手段是非常必要的，可以极大的拓展超声波加湿器的应用范围。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法，利用换能器数量分级控制和换能器供电电压调节的耦合策略，实现了超声波加湿器雾化量的精密调节。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，包括：
[0009]一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法，超声波加湿器内共设有E个换能器，超声波加湿器雾化量的调节方法，具体如下所示：
[0010]S1，对超声波加湿器中的E个换能器逐个供电，超声波加湿器的雾化量随着换能器
供电数量的增加而增大，直至E个换能器全部供电；
[0011]S2，超声波加湿器中的E个换能器全部供电后，逐步增大换能器的供电电压，超声波加湿器的雾化量随着供电电压的增大而增大，直至供电电压增大至标称值，此时超声波加湿器的雾化量达到标称值。
[0012]优选的，假设：换能器的雾化量标称值为Qo；当换能器的供电电压为u1时，该换能器的雾化量对应为x*Qo，x∈(0,1)；当换能器的供电电压为u2时，该换能器的雾化量对应为Qo；当换能器的供电电压在u1
‑
u2的区间内，该换能器的雾化量与供电电压呈线性关系；
[0013]那么：
[0014]步骤S1中，对超声波加湿器中的E个换能器逐个供电，且每个换能器的供电电压均为u1，每增加一个换能器的供电，则超声波加湿器的雾化量增加x*Qo，直至E个换能器全部供电，超声波加湿器的雾化量达到E*x*Qo；
[0015]步骤S2中，超声波加湿器中的E个换能器全部供电后，即超声波加湿器的雾化量达到E*x*Qo后，逐步增大换能器的供电电压，超声波加湿器的雾化量随着供电电压的增大而线性增大，直至供电电压增加至u2，此时超声波加湿器的雾化量达到E*Qo。
[0016]本专利技术还提供一种精密调节超声波加湿器雾化量的装置，通过滚筒、圆柱凸轮的结构，集成了换能器数量分级控制及换能器供电电压调节的功能，最终实现了超声波加湿器雾化量的精密调节。
[0017]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，包括：
[0018]一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法的装置，装置包括：步进电机、第一联轴器、滚筒、取电针排、电刷、第二联轴器、滑动电位器、圆柱凸轮、可调直流电源；
[0019]所述第一联轴器用于将步进电机的电机转轴与滚筒连接，所述滚筒在步进电机的驱动下进行旋转；
[0020]所述取电针排位于滚筒的下方，取电针排包括均匀排布的n个取电针，n≥E，此n个取电针的放置方向与滚筒的轴向相平行，且取电针排的长度与滚筒的轴向长度相等；取电针的顶部与滚筒的筒外壁面相接触；
[0021]所述取电针排中的各个取电针分别与各个换能器的供电电路相连接，用于分别向各个换能器进行供电；
[0022]所述滚筒的筒外壁面包括导电区域和绝缘区域，其中，滚筒的旋转角度θ为0
°
时，此n个取电针的顶部均与筒外壁面中的绝缘区域相接触；随着滚筒的旋转，旋转角度θ从0
°
开始增大且未达到α
°
时，此n个取电针的顶部逐个与筒外壁面中的导电区域相接触；直至旋转角度θ增大至α
°
后，此n个取电针的顶部均与筒外壁面中的导电区域相接触；
[0023]所述电刷的一端与可调直流电源的输出端相连接，所述电刷的另一端与滚筒的导电区域相连接，即可调直流电源通过电刷向滚筒的导电区域供电；
[0024]所述第二联轴器用于将滚筒与圆柱凸轮连接，所述圆柱凸轮在滚筒的带动下进行旋转；
[0025]所述圆柱凸轮的侧面上沿环向开设有凹槽，所述滑动电位器的滑杆的顶端位于凹槽中，滑杆随着圆柱凸轮的旋转即随着滚筒的旋转产生位移；其中，滚筒的旋转角度θ为0
°
时，滑杆处于初始位置；随着滚筒的旋转，旋转角度θ从0
°
开始增大且未达到α
°
时，滑杆仍处于初始位置不产生位移；直至旋转角度θ增大至α
°
后，滑杆开始产生位移，位移量随着旋转
角度θ的增大而增大，且呈线性关系；
[0026]所述滑动电位器根据滑杆的位置产生电位信号，当滚筒的旋转角度θ在0
°‑
α
°
的区间内，滑杆不发生位移，电位信号不发生变化，均为初始电位量；当滚筒的旋转角度θ大于α
°
后，滑杆发生位移，位移量随着旋转角度θ的增大而增大且呈线性关系，电位信号随着位移量的增大而增大且呈线性关系；直至滚筒的旋转角度θ达到最大角度后，滑杆达到最大位移量，电位信号达到最大电位量；
[0027]所述可调直流电源用于接收滑动电位器的电位信号，并根据电位信号调节输出电压，该输出电压即为滚筒的导电区域的供电电压。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法，其特征在于，超声波加湿器内共设有E个换能器，超声波加湿器雾化量的调节方法，具体如下所示：S1，对超声波加湿器中的E个换能器逐个供电，超声波加湿器的雾化量随着换能器供电数量的增加而增大，直至E个换能器全部供电；S2，超声波加湿器中的E个换能器全部供电后，逐步增大换能器的供电电压，超声波加湿器的雾化量随着供电电压的增大而增大，直至供电电压增大至标称值，此时超声波加湿器的雾化量达到标称值。2.根据权利要求1所述的一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法，其特征在于，假设：换能器的雾化量标称值为Qo；当换能器的供电电压为u1时，该换能器的雾化量对应为x*Qo，x∈(0,1)；当换能器的供电电压为u2时，该换能器的雾化量对应为Qo；当换能器的供电电压在u1
‑
u2的区间内，该换能器的雾化量与供电电压呈线性关系；那么：步骤S1中，对超声波加湿器中的E个换能器逐个供电，且每个换能器的供电电压均为u1，每增加一个换能器的供电，则超声波加湿器的雾化量增加x*Qo，直至E个换能器全部供电，超声波加湿器的雾化量达到E*x*Qo；步骤S2中，超声波加湿器中的E个换能器全部供电后，即超声波加湿器的雾化量达到E*x*Qo后，逐步增大换能器的供电电压，超声波加湿器的雾化量随着供电电压的增大而线性增大，直至供电电压增加至u2，此时超声波加湿器的雾化量达到E*Qo。3.适用于权利要求1所述的一种精密调节超声波加湿器雾化量的方法的装置，其特征在于，装置包括：滚筒(5)、取电针排(6)、电刷(7)、第二联轴器(8)、滑动电位器(9)、圆柱凸轮(10)、可调直流电源(12)；所述取电针排(6)位于滚筒(5)的下方，取电针排(6)包括均匀排布的n个取电针(61)，n≥E，此n个取电针(61)的放置方向与滚筒(5)的轴向相平行；取电针(61)的顶部与滚筒(5)的筒外壁面相接触；所述取电针排(6)中的各个取电针(61)分别与各个换能器的供电电路相连接，用于分别向各个换能器进行供电；所述滚筒(5)的筒外壁面包括导电区域和绝缘区域，其中，滚筒(5)的旋转角度θ为0
°
时，此n个取电针(61)的顶部均与筒外壁面中的绝缘区域相接触；随着滚筒(5)的旋转，旋转角度θ从0
°
开始增大且未达到α
°
时，此n个取电针(61)的顶部逐个与筒外壁面中的导电区域相接触；直至旋转角度θ增大至α
°
后，此n个取电针(61)的顶部均与筒外壁面中的导电区域相接触；所述电刷(7)的一端与可调直流电源(12)的输出端相连接，所述电刷(7)的另一端与滚筒(5)的导电区域相连接，即可调直流电源(12)通过电刷(7)向滚筒(5)的导电区域供电；所述第二联轴器(8)用于将滚筒(5)与圆柱凸轮(10)连接，所述圆柱凸轮(10)在滚筒(5)的带动下进行旋转；所述圆柱凸轮(10)的侧面上沿环向开设有凹槽(101)，所述滑动电位器(9)的滑杆(91)的顶端位于凹槽(10)中，滑杆(91)随着圆柱凸轮(10)的旋转即随着滚筒(5)的旋转产生位移；其中，滚筒(5)的旋转角度θ为0
°
时，滑杆(91)处于初始位置；随着滚筒(5)的旋转，旋转角度θ从0
°
开始增大且未达到α
°
时，滑杆(91)仍处于初始位置不产生位移；直至旋转角度θ
增大至α
°
后，滑杆(91)开始产生位移，位移量随着旋转角度θ的增大而增大，且呈线性关系；所述滑动电位器(9)根据滑杆(91)的位置产生电位信号，当滚筒(5)的旋转角度θ在0
°‑
α
°
的区间内，滑杆(91)不发生位移，电位信号不发生变化，均为初始电位量；当滚筒(5)的旋转角度θ大于α
°
后，滑杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王寿川，周俊海，徐进兵，苟盼，张成，魏昇，宋哲，
申请(专利权)人：合肥通用环境控制技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：