專利名稱：過飽和濕分含量測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量材料表面濕含量大于100％的儀器。
技術(shù)背景一般的濕度傳感器或濕分測(cè)定儀主要用于測(cè)量大氣環(huán)境和土壤的濕度變化，更多用于糧食收購、糧食倉儲(chǔ)、食品防霉，以及多種工業(yè)原料含濕量的測(cè)試等領(lǐng)域。而在這些領(lǐng)域中被測(cè)物料的濕度通常都比較小，典型值是10％RH到70％RH。所以目前生產(chǎn)和銷售的濕度傳感器也都是針對(duì)這一典型數(shù)值范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)的。但是對(duì)某些材料而言其表面自身的濕度已經(jīng)超過100％，但材料的濕含量超出飽和的部分仍然有區(qū)別。因此要區(qū)分、檢測(cè)其濕含量高于100％以上的相對(duì)濕分仍然非常重要。目前使用這類普通的濕度傳感器則無法測(cè)定，因?yàn)橐罁?jù)測(cè)量原理設(shè)計(jì)的儀器就是將濕度100％時(shí)作為濕含量的飽和值。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多對(duì)于材料來說其初始試水分均高于100％，而且要確定其高于100％以上的相對(duì)濕分，如生物體。生物組織除了皮膚以外，其含濕量一般都在96％RH以上，體液滲透等原因使生物組織的濕度均遠(yuǎn)高于100％RH。由于測(cè)試原理的限制，采用普通測(cè)量水分的儀器進(jìn)行改造也無法適用于這類材料的濕度測(cè)量。鑒于此，開發(fā)研制一種能夠測(cè)量其含濕量高于100％的濕分測(cè)量?jī)x，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有高響應(yīng)速度、使用簡(jiǎn)便、主要能夠測(cè)量材料的含濕量高于100％，即過飽和的濕分含量測(cè)試儀。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是采用測(cè)定“質(zhì)傳遞速率”的方法測(cè)定材料的過飽和濕度。過飽和濕分含量測(cè)試儀，主要由樹脂外殼1、溫濕度傳感器2、液晶顯示屏3、單片機(jī)4、電源轉(zhuǎn)換芯片5、開關(guān)6以及蜂鳴器7構(gòu)成。在溫濕度傳感器2的接觸面上貼覆親水性薄膜8，目的是將親水性薄膜8作為導(dǎo)濕介質(zhì)。親水性薄膜與被測(cè)材料接觸后，水分會(huì)向親水性薄膜滲透，根據(jù)被測(cè)材料的具體性質(zhì)設(shè)定測(cè)試時(shí)間間隔，即在固定時(shí)間段內(nèi)由單片機(jī)4測(cè)量親水性薄膜8的濕含量。實(shí)際上對(duì)于同一類被測(cè)材料而言，是在統(tǒng)一的時(shí)間段內(nèi)測(cè)量其水分的傳遞速率。將測(cè)得的相對(duì)數(shù)字量輸出到單片機(jī)4，經(jīng)過單片機(jī)4處理得到被測(cè)物體或材料的濕分含量顯示于液晶顯示屏3，同時(shí)由蜂鳴器7發(fā)出提示音提醒操作者測(cè)量結(jié)束。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理外觀圖。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。如圖1～2所示，溫濕度傳感器2接至單片機(jī)4的TA1/TA2口；液晶顯示屏3接至單片機(jī)4的COM0～3和S0～23口；電源轉(zhuǎn)換芯片5采用MAX1678型接至單片機(jī)4的CA0，P1.5，AVCC，DVCC口。電源轉(zhuǎn)換5將電池電源升壓供測(cè)試儀使用，提高儀器的便攜性。開關(guān)6接至單片機(jī)4的P1.4，P4.0～4.7口；蜂鳴器7接至單片機(jī)4的P1.3口。本實(shí)用新型設(shè)有2個(gè)開關(guān)開關(guān)6-1用來啟動(dòng)測(cè)試儀；開關(guān)6-2用來進(jìn)行校時(shí)、設(shè)置參數(shù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等操作。對(duì)本實(shí)施例而言，溫濕度傳感器2采用SHT11型，是一個(gè)集成14位A/D轉(zhuǎn)換器以及帶有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I2C總線數(shù)字輸出接口的芯片，提供全標(biāo)定的數(shù)字輸出，可完全互換，用于人體測(cè)試無任何毒害。電源轉(zhuǎn)換芯片5采用MAX1678。溫濕度傳感器芯片的體積為7.62×5.08×2.5mm(長、寬、厚)。使用時(shí)將親水性薄膜8貼覆在傳感器2的接觸面上，按下控制開關(guān)6-1，電源轉(zhuǎn)換芯片5完成電源通斷、電池電壓檢測(cè)、自動(dòng)關(guān)機(jī)等功能。液晶顯示屏3置于樹脂外殼1的側(cè)面，尾部的蜂鳴器7提醒操作者測(cè)量結(jié)束。
使用實(shí)例如下首先按控制開關(guān)6啟動(dòng)儀器，設(shè)定測(cè)量的時(shí)間間隔；將帶有親水性薄膜的溫濕度傳感器芯片與被測(cè)材料輕觸。本實(shí)施例測(cè)試的是人的舌體，設(shè)定測(cè)量2秒時(shí)間舌津液與薄膜之間傳遞的濕含量，測(cè)量值通過單片機(jī)4做數(shù)據(jù)處理并由液晶顯示屏3顯示。同時(shí)蜂鳴聲提示測(cè)量結(jié)束。液晶屏顯示的數(shù)據(jù)是基于被測(cè)舌體100％濕度以上的相對(duì)舌體濕含量，該數(shù)據(jù)仍以百分?jǐn)?shù)的形式標(biāo)出。對(duì)不同類型的測(cè)試材料事先要進(jìn)行單獨(dú)的標(biāo)定，即將測(cè)試時(shí)間與相對(duì)濕含量的函數(shù)關(guān)系輸入單片機(jī)，使用時(shí)按照材料的特性選擇對(duì)應(yīng)的標(biāo)定函數(shù)。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以測(cè)量任何濕度大于100％的物體或材料其超過飽和度部分的相對(duì)濕度，以便在同一類材料中進(jìn)行比較。作為導(dǎo)濕介質(zhì)材料的親水性薄膜每次進(jìn)行更換，除保證測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確外，更重要的是對(duì)生物體測(cè)量可以做到安全衛(wèi)生。本實(shí)用新型最適用于在中醫(yī)舌診中對(duì)舌體(舌津液)干、濕、潤、燥的定量測(cè)試與研究。
權(quán)利要求1.過飽和濕分含量測(cè)試儀，由樹脂外殼(1)、溫濕度傳感器(2)、液晶顯示屏(3)、單片機(jī)(4)、電源轉(zhuǎn)換芯片(5)、開關(guān)(6)以及蜂鳴器(7)構(gòu)成，其特征是在溫濕度傳感器(2)的接觸面上貼覆親水性薄膜(8)，親水性薄膜(8)作為導(dǎo)濕介質(zhì)，在固定時(shí)間段內(nèi)由單片機(jī)(4)測(cè)量親水性薄膜(8)的濕含量。
2.按照權(quán)利要求1所述的過飽和濕分含量測(cè)試儀，其特征是所述的溫濕度傳感器(2)采用一個(gè)集成14位A/D轉(zhuǎn)換器以及帶有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I2C總線數(shù)字輸出接口的芯片。
3.按照權(quán)利要求1所述的過飽和濕分含量測(cè)試儀，其特征是所述的電源轉(zhuǎn)換芯片(5)采用MAX1678。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量材料表面濕含量大于100％的儀器。過飽和濕分含量測(cè)試儀，主要由溫濕度傳感器、液晶顯示屏、單片機(jī)、電源轉(zhuǎn)換芯片等構(gòu)成。將親水性薄膜作為導(dǎo)濕介質(zhì)貼覆在溫濕度傳感器的接觸面上。親水性薄膜與被測(cè)材料接觸后，水分會(huì)向親水性薄膜滲透，根據(jù)被測(cè)材料的具體性質(zhì)設(shè)定測(cè)試時(shí)間，在固定時(shí)間段內(nèi)測(cè)量親水性薄膜的濕度來獲得大于100％以上材料相對(duì)的濕含量。本實(shí)用新型可以測(cè)量任何濕度大于100％的材料其超過飽和度部分的相對(duì)濕度。作為導(dǎo)濕介質(zhì)材料的親水性薄膜每次進(jìn)行更換，除保證測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確外，更重要的是對(duì)生物體測(cè)量可以做到安全衛(wèi)生，最適用于在中醫(yī)舌診中對(duì)舌體(舌津液)干、濕、潤、燥的定量測(cè)試與研究。
文檔編號(hào)A61B10/00GK2837848SQ20052012292
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者賈貴璽, 康英鵬, 諸凱 申請(qǐng)人:天津大學(xué)