專(zhuān)利名稱(chēng)：Hyn-100型露濕溫計(jì)算控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
防凝露控制、除濕控制和溫度控制領(lǐng)域的測(cè)量控制儀表。主要用在電力系統(tǒng)地各種電氣柜等需要溫濕度和防凝露控制領(lǐng)域。
2.技術(shù)背景 目前市場(chǎng)上有2種同類(lèi)儀表。一種是以凝露傳感器為測(cè)量手段的凝露控制器。這種控制器所用的凝露傳感器類(lèi)似于一個(gè)濕敏電阻。當(dāng)控制環(huán)境在不結(jié)露的情況下阻值較小，且濕度增加，阻值變化也很小。當(dāng)控制環(huán)境達(dá)到凝露點(diǎn)溫度時(shí)且發(fā)生結(jié)露后，阻值突然增大，控制器根據(jù)這個(gè)然增大的變化，用加熱或吹風(fēng)的手段改變控制環(huán)境的溫度和濕度，破壞產(chǎn)生凝露的條件。這種凝露控制器誤差較大；在凝露發(fā)生前不能預(yù)知凝露點(diǎn)在哪里，更不能將當(dāng)前環(huán)境下的凝露點(diǎn)顯示出來(lái)。即是發(fā)生了凝露，控制器進(jìn)行了破壞凝露產(chǎn)生條件的控制，也不能顯示出凝露點(diǎn)值是多少。更不能進(jìn)行精確地防凝露控制，以節(jié)省電能。另一種是溫濕度控制器，這種控制器配有溫、濕度兩種傳感器。根據(jù)這兩種傳感器的測(cè)量值，用加熱或吹風(fēng)的手段改，對(duì)所控對(duì)象的溫度和濕度值進(jìn)行顯示，并將其溫度和濕度控制在設(shè)定值的范圍內(nèi)。這種控制器，通過(guò)溫濕度控制，有破壞結(jié)露的能力，但由于不知道溫濕度設(shè)定值在什么范圍內(nèi)所控制的對(duì)象才不會(huì)有結(jié)露發(fā)生。也不能有效而省力地阻止結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生。因?yàn)檫@種控制器也不知道凝露點(diǎn)在那里。更無(wú)法將凝露點(diǎn)顯示給用戶(hù)?，F(xiàn)實(shí)需要一種通過(guò)配置最少的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將防凝露控制、除濕控制和溫度控制三種功能集于一身的多功能儀表。既能同時(shí)完成控制對(duì)象當(dāng)前的溫度、濕度和露點(diǎn)溫度值的顯示，又能同時(shí)精確地完成防凝露控制、除濕控制和溫度控制。
3.

發(fā)明內(nèi)容
HYN-100型露濕溫計(jì)算控制器有如下發(fā)明3. I該控制器僅用一個(gè)溫、濕度二合一傳感器、加熱器、風(fēng)機(jī)和必要的單片機(jī)硬件電路及軟件程序就具備了三種虛擬儀表控制回路的功能。即防凝露控制、除濕控制和溫度控制。3. 2該控制器根據(jù)控制對(duì)象的當(dāng)前溫度、濕度測(cè)量值，計(jì)算出的露點(diǎn)溫度值，作為防凝露控制的設(shè)定值，再和溫度測(cè)量值進(jìn)行比較，準(zhǔn)確地完成防凝露控制，有效的節(jié)省了能源。3. 3將計(jì)算出的動(dòng)態(tài)露點(diǎn)值和溫濕度測(cè)量值一樣交替顯示在數(shù)碼管上，便于用戶(hù)了解工況，手動(dòng)干預(yù)。4.具體實(shí)施方案和方法4. I硬件電路以單片機(jī)電路為核心、配有檢測(cè)輸入通道、控制輸出通道，數(shù)碼管顯示和操作按鍵等部分。輸入通道有溫濕度數(shù)字傳感器，I2C總線等；控制輸出通道有I/O信號(hào)，光電轉(zhuǎn)換器，放大器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(加熱器和風(fēng)機(jī))。4. 2顯示數(shù)碼管面板上有三位數(shù)碼管用來(lái)顯示溫、濕度測(cè)量值和計(jì)算出的露點(diǎn)值；顯示系統(tǒng)異常的報(bào)警信息；顯示修改的各種設(shè)定值和提示符。當(dāng)溫度傳感器壞時(shí)數(shù)碼管顯示TER;當(dāng)濕度傳感器壞時(shí)數(shù)碼管顯示HER。4. 3 按鍵面板上有四個(gè)按鍵“ST”、“丨”、“丨”和“EN”，分別為“設(shè)置”、“遞加”、“遞減”和確
認(rèn)鍵。用這四個(gè)鍵可以完成對(duì)溫度控制的設(shè)定值下限tL和上限tH，濕度控制的設(shè)定值上限HH和下限HL,防凝露控的啟動(dòng)(Dew_point+t03)和停止(Dew_point+t05)值中t03,t05以及超溫報(bào)警設(shè)定值A(chǔ)M的修改。4. 4指示發(fā)光二極管面板上有四個(gè)紅色發(fā)光二極管，當(dāng)數(shù)碼管顯示溫度測(cè)量值時(shí)，溫度指示燈亮；當(dāng)數(shù)碼管顯示濕度測(cè)量值時(shí)，濕度指示燈亮；當(dāng)溫度指示燈和濕度指示燈都不亮?xí)r，數(shù)碼管顯示計(jì)算出的露點(diǎn)溫度值。當(dāng)加熱執(zhí)行器動(dòng)作時(shí)，加熱指示燈亮；當(dāng)吹風(fēng)執(zhí)行器動(dòng)作時(shí)，吹風(fēng)指示燈亮。4. 5面板上有一個(gè)“自動(dòng)一手動(dòng)”切換開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)打在“手動(dòng)”狀態(tài)時(shí)，用手動(dòng)控制加熱；當(dāng)開(kāi)關(guān)打在“自動(dòng)”狀態(tài)時(shí)，控制器進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)，不需要人工干預(yù)。4. 6單片機(jī)的應(yīng)用程序用C語(yǔ)言編寫(xiě)，完成如下內(nèi)容。a.向數(shù)碼管發(fā)送顯示內(nèi)容；b.解釋和執(zhí)行按鍵指令；c.指揮發(fā)光二極管工作；d.解釋和執(zhí)行“自動(dòng)手動(dòng)”切換開(kāi)關(guān)；e.檢查和處理報(bào)警信息；f.完成溫度和濕度的采樣；g.根據(jù)當(dāng)前的溫、濕度測(cè)量值計(jì)算出當(dāng)前的露點(diǎn)值露點(diǎn)溫度的計(jì)算式Logex = O. 660077+7. 5Xt+(237. 3+t) + [loglO(H)_2]；Dew_point = (logex-0. 66077) X 237. 3+ (8. 16077-Logex)；在上式中，Logex------中間變量t------溫度測(cè)量值H-----濕度測(cè)量值Dew_point------計(jì)算出的當(dāng)前露點(diǎn)溫度值由上式可以看出，Dew_point是溫、濕度的函數(shù)，即Dew_point = f (t. H)。h.完成防凝露控制，器控制規(guī)律如下例如將Dew_point+t03設(shè)定為防凝露控制的啟動(dòng)值，將Dew_point+t05設(shè)定為防凝露控制的停止值。當(dāng)控制對(duì)象的測(cè)量溫度值接近凝露點(diǎn)(t < DeW_point+t03)時(shí)控制器開(kāi)始加熱，并置加熱標(biāo)志JRZ = I,當(dāng)測(cè)量溫度遠(yuǎn)離凝露點(diǎn)(t > Dew_point+t05)時(shí)停止加熱，并使加熱標(biāo)志JRZ = O。如果在防凝露加熱過(guò)程中測(cè)量溫度超過(guò)了上限報(bào)警值A(chǔ)h，系統(tǒng)停止加熱，同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)降溫，當(dāng)溫度降到Ah-5時(shí)停止吹風(fēng)。停止吹風(fēng)后，若加熱標(biāo)志JRZ=I要繼續(xù)加熱，JRZ = O停止加熱，恢復(fù)到超溫報(bào)警之前的正常防凝露控制。即當(dāng)控制對(duì)象的溫度接近凝露點(diǎn)時(shí)交替用加熱和吹風(fēng)的手段，使控制對(duì)象遠(yuǎn)離凝露點(diǎn)溫度。通過(guò)按鍵修改t03和t05的值，可改防凝露控制的啟動(dòng)值和停止值的大小。超溫報(bào)警值A(chǔ)h也可通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置定。但遵循如下邏輯關(guān)系(tDew_point+t03) < (Dew_point+t05) < Ah。i.完成除濕控制當(dāng)控制對(duì)象的濕度測(cè)量值H > HH (設(shè)定濕度上限值)時(shí)加熱，并置加熱標(biāo)志JRZ =1，當(dāng)濕度測(cè)量值H < HL (設(shè)定濕度下限值)時(shí)停止加熱，并使加熱標(biāo)志JRZ = O ;如果在除濕加熱控制過(guò)程中測(cè)最溫度超過(guò)了上限報(bào)警值A(chǔ)h，系統(tǒng)停止加熱，同時(shí)啟動(dòng)吹風(fēng)降溫，當(dāng)溫度降到Ah-5時(shí)停止吹風(fēng)。停止吹風(fēng)后，控制器恢復(fù)到之前的正常除濕控制。加熱標(biāo)志JRZ=I要繼續(xù)加熱，JRZ = O停止加熱。上述的HH，HL可由鍵盤(pán)改變其大小。k.完成溫度控制當(dāng)控制對(duì)象的測(cè)量溫度值t < tL(設(shè)定溫度下限值)時(shí)加熱；當(dāng)測(cè)量溫度值t >tH(設(shè)定溫度上限值)時(shí)停止加熱。上述tH，tL可由鍵盤(pán)改變其大小。如果系統(tǒng)的多個(gè)虛擬控制回路發(fā)出了加熱信號(hào)，只有其全部消除了加熱信號(hào)后系統(tǒng)才會(huì)停止加熱。若在加熱過(guò)程中出現(xiàn)t >Ah，數(shù)碼管還應(yīng)該有報(bào)警信號(hào)AM顯示。
5.


圖I是HYN-100露濕溫計(jì)算控制器功能框圖；圖2是HYN-100露濕溫計(jì)算控制器面板布置圖；圖3是HYN-100露濕溫計(jì)算控制器外形尺寸；圖4是HYN-100露濕溫計(jì)算控制器應(yīng)用連線圖；圖5是HYN-100露濕溫計(jì)算控制器安裝圖；圖6是HYN-100露濕溫計(jì)算控制器線路原理圖。
權(quán)利要求
1.HYN-IOO型“露濕溫計(jì)算控制器”有如下發(fā)明技術(shù)特征 該控制器僅用了的一個(gè)溫、濕度二合一傳感器，一個(gè)加熱器，一個(gè)風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的單片機(jī)軟硬件，就具備了防凝路控制，除濕控制和溫度控制三種虛擬儀表的控制的功能。它把根據(jù)控制對(duì)象的溫，濕度測(cè)量值計(jì)算得來(lái)的動(dòng)態(tài)露點(diǎn)溫度值作為防凝路控制的設(shè)定值進(jìn)行防凝路控制。且把動(dòng)態(tài)露點(diǎn)溫度值顯示在數(shù)碼管上，控制對(duì)象是否出現(xiàn)了結(jié)露現(xiàn)象或離結(jié)露點(diǎn)還有多遠(yuǎn)，操作人員一目了然。也便于手動(dòng)操作。
2. .1.用溫、濕度二合一數(shù)字傳感器(或溫、濕度分立傳感器)，一個(gè)加熱器，一個(gè)風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的單片機(jī)軟硬件電路組成的具有3臺(tái)虛擬儀表的控制功能。即具有防凝路控制，除濕控制和溫度控制三種控制功能的“露濕溫計(jì)算控制器”。 . 2.用根據(jù)控制對(duì)象的溫，濕度測(cè)量值計(jì)算得來(lái)的動(dòng)態(tài)露點(diǎn)溫度值作為防凝路控制的設(shè)定值進(jìn)行防凝路控制(包括實(shí)質(zhì)的改良計(jì)算露點(diǎn)溫度的方法)。
露點(diǎn)溫度的計(jì)算式Logex = O. 660077+7. 5Xt+ (237. 3+t)+ [IoglO (H) -2]；Dew_point = (logex-0. 66077) X 237. 3+ (8. 16077-Logex)； 在上式中，Logex------中間變量 t------溫度測(cè)量值 H------濕度測(cè)量值 Dew_point------計(jì)算出的當(dāng)前露點(diǎn)溫度值 防凝路控制的啟動(dòng)值Dew_point+t03 防凝路控制的停止值Dew_point+t05 t03和t05可通過(guò)按鍵修改，且t03 < t05,防凝路控制的執(zhí)行器是電加熱器和風(fēng)機(jī)。
3.防凝露控制規(guī)律 Dew_point+t03設(shè)定為防凝露控制的啟動(dòng)值，將DeW_point+t05設(shè)定為防凝露控制的停止值，當(dāng)控制對(duì)象的測(cè)量溫度值接近凝露點(diǎn)值(t < Dew_point+t03)時(shí),控制器開(kāi)始加熱，并置加熱標(biāo)志JRZ = I,當(dāng)測(cè)量溫度遠(yuǎn)離凝露點(diǎn)值(t > Dew_point+t05)時(shí)停止加熱,并使加熱標(biāo)志JRZ = O。如果在防凝露控制的加熱過(guò)程中測(cè)量溫度超過(guò)了上限報(bào)警值A(chǔ)h，系統(tǒng)停止加熱，同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)降溫，當(dāng)溫度降到Ah-5時(shí)停止吹風(fēng)。停止吹風(fēng)后，加熱標(biāo)志JRZ=I要繼續(xù)加熱，JRZ = O停止加熱，恢復(fù)到超溫報(bào)警之前的正常防凝露控制。即當(dāng)控制對(duì)象的溫度接近凝露點(diǎn)時(shí)交替用加熱和吹風(fēng)的手段，使控制對(duì)象遠(yuǎn)離凝露點(diǎn)溫度。通過(guò)按鍵修改t03和t05的值，可改防凝露控制啟動(dòng)值和停止值的大小。超溫報(bào)警值A(chǔ)h也可通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置定。但遵循如下邏輯關(guān)系(tDew_point+t03) < (Dew_point+t05) < Ah。
4.將計(jì)算出的露點(diǎn)溫度值顯示在防凝路控制器的數(shù)碼管或液晶顯示器上。
全文摘要
發(fā)明名稱(chēng)是《HYN-100型露濕溫計(jì)算控制器》，屬應(yīng)用環(huán)境的防凝露、除濕和溫度控制領(lǐng)域的測(cè)控儀表。目前已有的類(lèi)似控制器，均不能同時(shí)具備3種控制回路的功能即精確地凝露，除濕和溫度控制。也不能同時(shí)顯示露點(diǎn)，溫度和濕度測(cè)量值。本《露濕溫計(jì)算控制器》僅用一個(gè)溫濕度復(fù)合數(shù)字傳感器、一個(gè)加熱器、一個(gè)風(fēng)機(jī)和必要的單片機(jī)軟硬件，就具備3種虛擬儀表的控制功能。它根據(jù)溫、濕度的測(cè)量值，計(jì)算出露點(diǎn)溫度值并將其作為防凝露控制的設(shè)定值，再加上溫濕度的設(shè)定值，就具備了防凝露、除溫和溫度3種回路的控制功能。且完成露點(diǎn)值，溫、濕度測(cè)量值的顯示。主要應(yīng)用在電力系統(tǒng)的各種電氣柜等需要防超溫、防潮濕，防凝露的領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G05D27/00GK102929315SQ201110094730
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月10日
發(fā)明者胡穎楠 申請(qǐng)人:胡穎楠