[发明专利]一种动态热平衡恒温恒湿控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种动态热平衡恒温恒湿控制装置及控制方法，包括压缩机、电子三通换向比例阀、冷凝器、冷凝风机、蒸发压力调节阀、压差阀、储液器、供液电磁阀、电加热器、蒸发器、循环风机、温度传感器、湿度传感器、加湿器、气液分离器、曲轴箱压力调节阀、控制器和试验箱体，该发明，使用电加热器强制箱内温度缓慢升高，系统根据计算，控制热气流量迫使制冷系统增加制冷量，以平衡电加热输出的热量，在实现恒温的同时，箱内空气经循环风机引导至蒸发器，通过冷凝空气中的水分以实现降低湿度，当箱内的相对湿度达到设定点时，电加热输出量和加湿输出量将处于一个恒定的输出状态。

技术领域

本发明涉及试验装置技术领域，具体为一种动态热平衡恒温恒湿控制装置及控制方法。

背景技术

当前国内外大多数的恒温恒湿箱仍使用压缩机制冷和电加热相互平衡的方式以实现控制温度，制冷系统本身的高温热气资源未得到有效利用。

大多数常温型恒温恒湿箱厂家仍采用独立的制冷蒸发器进行冷冻除湿和独立的加湿器进行加湿，即系统需除湿时开启冷冻除湿通道，达到设定湿度后即停止除湿，系统需加湿时开启加湿器，达到设定湿度后即停止加湿。这种控湿方式，使得箱内湿度不断波动，且温度也受到较大影响。

另外，还有一些恒温恒湿箱在湿度控制中，采用PID除湿量调节与PID加湿量调节共同作用的方式，系统在计算加湿输出量的同时也在计算除湿输出量，两者一直处于交替振荡的死循环中，始终无法达到平衡。因此设计一种动态热平衡恒温恒湿控制装置及控制方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态热平衡恒温恒湿控制装置及控制方法，实现±0.5℃波动性的精确控温，及±1％RH波动性的精确控湿，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种动态热平衡恒温恒湿控制装置及控制方法，包括压缩机、电子三通换向比例阀、冷凝器、冷凝风机、蒸发压力调节阀、压差阀、储液器、供液电磁阀、电加热器、蒸发器、循环风机、温度传感器、湿度传感器、加湿器、气液分离器、曲轴箱压力调节阀、控制器和试验箱体，所述试验箱体的内部自上而下依次设置有电加热器、蒸发器、循环风机、温度传感器、湿度传感器和加湿器，所述蒸发器的输出端通过管路依次与气液分离器、曲轴箱压力调节阀、压缩机和电子三通换向比例阀穿连连接，且电子三通换向比例阀的输出端与蒸发器的输入端连接，所述电子三通换向比例阀与冷凝器、蒸发压力调节阀、储液器和供液电磁阀并联连接，且冷凝器、蒸发压力调节阀与压差阀并联连接，所述冷凝器的一侧设置有冷凝风机，所述控制器包括PLC或单片机，以及驱动板，且控制器的输入端与温度传感器和湿度传感器的输出端电性连接，控制器的输出端与压缩机、电子三通换向比例阀、冷凝器、冷凝风机、供液电磁阀、电加热器、蒸发器、循环风机和加湿器的输入端电性连接。

一种动态热平衡恒温恒湿控制装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，根据设定温度TSV与当前温度TPV的差值PID计算制冷机组热气旁通阀输出量；

步骤二，根据设定相对湿度HSV与当前相对湿度HPV的差值判定，控制器赋值输出加热量及PID调节加湿量；

步骤三，控制加热：

1)加载：

①当加湿器输出持续≤A％，且当前湿度HPV-设定湿度HSV≥1％时，加热功率步进值+1％；

②等待电加热器工作步长N秒后，再回到加载第1步，系统软件重新判断；

③……直至加热功率100％输出；

2)减载：

①当加湿器输出持续≥B％，且设定湿度HSV-当前湿度HPV≥1％时，加热功率步进值-1％；

②等待电加热工作步长N秒后，再回到减载第1步重新判断；