一種雙側人造熱濕環境實驗平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，包括左右對稱設置的兩環境控制裝置和設于兩環境控制裝置之間且用于承托實驗物體的承托平臺，承托平臺下側設有萬向輪，環境控制裝置包括設置輪子的箱體、氣流單元、溫度單元、濕度單元、擾流板組、滅菌單元、溫濕度檢測單元和空間對正單元，本實用新型是一種可以嚴格控制兩種不同溫濕度環境的雙側人造熱濕環境實驗平臺。
【專利說明】
一種雙側人造熱濕環境實驗平臺
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于物體微氣候實驗的設施，屬于實驗設備技術領域。
【背景技術】
[0002]在許多科學實驗中，空氣溫度和相對濕度是重要的實驗條件，嚴格控制環境中的空氣溫度和相對濕度，是科學嚴謹地完成科學實驗的重要前提。在控制空氣溫度和相對濕度的過程中，外界溫濕度、冷熱輻射對實驗區域內的溫濕度都會產生影響。現有的人造熱濕環境實驗設備只能創造一個符合實驗要求的空間，而對于墻體等需要使其兩側溫濕度各不相同的實驗對象，現有設備就不能符合要求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種同時提供兩種不同的溫濕度環境，還可以將平面狀物體置于兩種不同溫濕度環境之間的雙側人造熱濕環境實驗平臺。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，包括左右對稱設置的兩環境控制裝置和設于兩環境控制裝置之間且用于承托實驗物體的承托平臺，承托平臺下側設有萬向輪；
[0005]環境控制裝置包括設置輪子的箱體、氣流單元、溫度單元、濕度單元、擾流板組件、滅菌單元、溫濕度檢測單元和空間對正單元，箱體水平設置，箱體朝向承托平臺的內端開口、外端封閉，箱體的開口端設置箱體法蘭，所述氣流單元包括風機、分隔板和擾流組件，溫度單元包括蒸發器和電加熱器，電加熱器包括電熱管和控制器，濕度單元包括設置噴淋口的上部液體箱和通過循環栗連接上部液體箱的下部液體箱，下部液體箱設有用于承接噴淋口噴出液體的進液口，所述溫濕度檢測單元包括用于檢測箱體內溫濕度的箱內溫濕度傳感器和用于檢測實驗物體的箱外溫濕度傳感器，所述滅菌單元包括在箱體內的頂部位置設置的紫外線滅菌燈;所述分隔板橫置于箱體內，分隔板與箱體的外端板、頂板和底板均相間隔，在箱體內、分隔板的上側由外至內依次間隔設置所述風機、蒸發器、電熱管和上部液體水箱，所述擾流板組件間隔設于分隔板的內側并且擾流板組件位于分隔板上側，擾流板組件位于噴淋口的內側，所述擾流板組件包括從上至下依次間隔設置的數個傾斜設置的擾流板，所述空間對正單元包括設于箱體下方的軌道，箱體的輪子設于軌道上；
[0006]兩環境控制裝置的軌道為正對設置，兩環境控制裝置共包括兩箱體，兩箱體的兩開口正對；
[0007]箱內溫濕度傳感器和箱外溫濕度傳感器均與多路巡檢自記儀電連接；
[0008]所述蒸發器為空調的蒸發器，空調、電加熱器的控制器、循環栗、箱內溫濕度傳感器和箱外溫濕度傳感器均與PLC電連接。
[0009]圍繞分隔板的外周圈形成一個循環風道，循環風道包括位于分隔板上側的送風通道和位于分隔板下側的回風通道。
[0010]所述擾流板組件中最頂端的擾流板固設在上部液體箱的底邊沿的下側。[0011 ]所述上部液體箱頂端敞口，上部液體箱頂端邊沿設于箱體的頂板下側，箱體頂板對應上部液體箱設有注入口，箱體外側對應注入口設有箱蓋。
[0012]下部液體箱設于箱體的底板下側，下部液體箱頂端敞口，并且下部液體箱的頂口為所述進液口，箱體底板對應下部液體箱設有進口。
[0013]所述上部液體箱內設水或者鹽溶液。
[0014]與現有技術相比，本實用新型提供的一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，其優點在于:
[0015]1、現有的恒溫恒濕設備，只能提供單一封閉的恒溫恒濕空間，只能將實驗物體完全浸入其中，而不能創造位于平面狀物體兩側的不同溫濕度環境，而本實用新型提供的雙側人造熱濕環境實驗平臺，不僅能夠同時提供兩種不同的溫濕度環境，還可以將平面狀物體置于兩種不同溫濕度環境之間，以此研究不同的溫濕度環境對實驗物體表面及內部溫度、濕度等物理量的影響；
[0016]2、本實用新型提供的雙側人造熱濕環境實驗平臺能夠高精度的創造并維持實驗物體兩側的人造環境實驗箱體內的溫濕度；
[0017]3、本實用新型提供的雙側人造熱濕環境實驗平臺裝配簡單，便于維護，內部空間較大，亦能夠作為普通恒溫恒濕箱使用；
[0018]4、由于一般情況下該類型實驗周期較長，本實用新型提供的雙側人造熱濕環境實驗平臺，中包含一套空調系統，其中的蒸發器作為溫度控制單元設置在環境箱體內，而空調的冷凝器則可設置于箱體外部，通過殼管換熱器與水換熱制造生活熱水供實驗室使用；
[0019]5、由于實驗過程可能造成霉菌等大量滋生，甚至可以利用此試驗設備進行霉菌滋生相關實驗，本實用新型中的紫外線滅菌單元可在每次實驗后對環境控制箱體內進行充分的殺菌，保證不同批次實驗之間互不影響。
【附圖說明】

[0020]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0021]圖2是圖1的左視圖。
【具體實施方式】
[0022]由圖1、圖2所示的一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，包括左右對稱設置的兩環境控制裝置和設于兩環境控制裝置之間且用于承托實驗物體10的承托平臺13A，承托平臺13A下側設有四個萬向輪13，兩環境控制裝置之間設有用于容納實驗物體10的區域，承托平臺13A位于兩環境控制裝置之間的下側，即承托平臺13A位于用于容納實驗物體10的區域的下側。
[0023]環境控制裝置結構如下:
[0024]環境控制裝置包括一個設置輪子14的箱體3、氣流單元、溫度單元、濕度單元、擾流板組8、滅菌單元、溫濕度檢測單元和空間對正單元，箱體3水平設置，并且箱體3為左右水平延伸的長方體形箱體3，箱體3利用鋼板焊接或有機玻璃粘接制作而成，對于外部環境變化較大的場所，可在箱體3外表面敷設保溫材料，箱體3朝向承托平臺13A的內端開口、外端封閉，并且箱體3的朝向承托平臺13A的內端為敞口設置，以朝向承托平臺13A或承托平臺13A上實驗物體10的方向為內向，反向為外向，箱體3的開口端設置箱體法蘭9，箱體3的開口端與實驗物體10之間設有橡膠密封圈，用于密封箱體與實驗物體之間的縫隙，箱體法蘭9設于箱體3開口端的外圈，左側環境控制裝置中箱體3的開口端為其右端，右側環境控制裝置中箱體3的開口端為其左端，箱體3由水平的頂板3C、水平的底板3A、豎直的前側板3E、豎直的后側板3D和豎直的外端板3B圍設而成，外端板3B連接在前側板3E與后側板3D之間，前側板3E、外端板3B和后側板3D依次連接構成側圍板，頂板3C和底板3A分別設置在側圍板的頂、底兩端，左側環境控制裝置中箱體3的外端板3B為左側環境控制裝置中箱體3的左端板，右側環境控制裝置中箱體3的外端板3B為右側環境控制裝置中箱體3的右端板，頂板3C與前側板3E、后側板3D、外端板3B均分別通過合頁連接，外端板3B與前側板3E、后側板3D均分別通過搭扣連接，底板3A與外端板3B、前側板3E、后側板3D也均分別通過搭扣連接；
[0025]所述氣流單元包括風機4、分隔板21和擾流組件，風機4、分隔板21和擾流組件均設于箱體3內，箱體3內設有風機4固定板，風機4設于風機4固定板上，風機4與箱體3的外端板3B間隔設置，風機4為軸流風機4，風機4包括電機和由電機帶動的葉片，風機4吹動氣流的方向向內；
[0026]溫度單元包括蒸發器5B和電加熱器，所述蒸發器5B為空調2B的蒸發器5B，安裝時將空調2B的蒸發器5B置于箱體3內，空調2B其余部件位于箱體3外，電加熱器包括電熱管5A和控制器，電熱管5A位于箱體3內，空調2B蒸發器5B及電加熱管布滿整個箱體3寬度，箱體3的前、后側板3D之間的距離為箱體3的寬度，蒸發器5B和電加熱器通過小夾持板固定在箱體3內；
[0027]濕度單元包括設置噴淋口19的上部液體箱7和通過循環栗17連接上部液體箱7的下部液體箱16，上部液體箱7設置進口，下部液體箱16設置出口，下部液體箱16的出口管道連接循環栗17的進口，循環栗17的出口管道連接上部液體箱7的進口，下部液體箱16、循環栗17和上部液體箱7構成一個循環管路18;所述上部液體箱7頂端敞口，下部液體箱16頂端敞口，上部液體箱7和下部液體箱16均為矩形箱體3，上部液體箱7和下部液體箱16均由前面板、后面板、左面板、右面板、底部面板圍設而成，上部液體箱7頂端邊沿固設于箱體3的頂板3C下側，下部液體箱16頂端邊沿設于箱體3的底板3A下側，上部液體箱7位于箱體3內，下部液體箱16位于箱體3外，箱體3頂板3C對應上部液體箱7設有與該上部液體箱7連通的注入口，箱體3外側對應注入口設有箱蓋6，下部液體箱16設有用于承接噴淋口 19噴出液體的進液口 22，并且下部液體箱16的頂口為所述進液口 22，箱體3底板3A對應下部液體箱16設有與該下部液體箱16連通的底板3A進液口 22。所述上部液體箱7內設水或者鹽溶液；
[0028]所述溫濕度檢測單元包括用于檢測箱體3內溫濕度的箱內溫濕度傳感器20和用于檢測實驗物體10的箱外溫濕度傳感器11，箱內溫濕度傳感器20位于箱體3內，箱外溫濕度傳感器11位于箱體3外并設置在實驗物體10外表面或者內部，箱內溫濕度傳感器20和箱外溫濕度傳感器11均可設置一個或多個；
[0029]所述滅菌單元包括在箱體3內的頂部位置設置的紫外線滅菌燈，紫外線滅菌燈位于箱體3內并固設在箱體3的頂板3C下側正中的位置；
[0030]所述分隔板21橫置于箱體3內，分隔板21左右水平延伸，分隔板21與箱體3的外端板3B、頂板3C和底板3A均相間隔，圍繞分隔板21的外周圈形成一個循環風道，循環風道包括位于分隔板21上側的送風通道和位于分隔板21下側的回風通道，送風通道和回風通道首尾連通，送風通道的首端與回風通道的尾端連通，送風通道的尾端與回風通道的首端連通，送風通道的首端和尾端分別位于分隔板21的外端上側和內端上側，回風通道的尾端和首端分別位于分隔板21的外端下側和內端下側；
[0031]在箱體3內、分隔板21的上側由外至內依次間隔設置所述風機4、蒸發器5B、電熱管5A和上部液體箱7，上部液體箱7間隔設于分隔板21上方，分隔板21的內端設有傾斜向下的折彎邊21A，折彎邊21A用于導流并相應位于噴淋口 19的下側，導流板底端指向底板3A進液口 22，底板3A進液口 22相應位于噴淋口 19的下方以及分隔板21折彎邊21A的下方；
[0032]所述擾流板組8間隔設于分隔板21的內側并且擾流板組8位于分隔板21上側，擾流板組8下端與水平隔板留有一部分空間，以供鹽溶液或純凈水通過，擾流板組8位于噴淋口19的內側，所述擾流板組8包括從上至下依次間隔設置的數個傾斜設置的擾流板，擾流板為由外至內斜向上延伸，擾流板組8為百葉窗形式，擾流板兩端分別焊接或粘接在箱體3前側板3E、后側板3D上，所述擾流板組8中最頂端的擾流板固設在上部液體箱7的底邊沿的下側；擾流板組8上粘貼有紗網，箱體3內設有位于擾流板組8下側的紗網，并且紗網位于擾流板組8的內側，用于風中夾雜的鹽溶液滴收集起來，避免液滴直接吹到實驗物體表面而影響實驗結果；
[0033]所述空間對正單元包括設于箱體3下方的軌道，所述軌道包括前后平行間隔設置的兩導軌I，導軌I固定在地面上，導軌I為左右水平延伸，導軌I由角鋼、方鋼或鋼管制成，每個導軌I兩端都設有圓弧狀的防脫軌鋼片，以防止在拆裝箱體3時箱體3脫軌，箱體3設置的輪子14為定向輪，每個箱體3下側均設置兩對定向輪，兩對定向輪呈矩形分布，箱體3下側的四個輪子14兩兩設于導軌I上，每條導軌I上共有兩定向輪。
[0034]兩環境控制裝置共包括兩箱體，兩環境控制裝置中兩箱體3的兩開口正對，兩環境控制裝置的軌道為正對設置，左側環境控制裝置中的前側的導軌I與右側環境控制裝置中的前側的導軌I位于同一直線上，左側環境控制裝置中的后側的導軌I與右側環境控制裝置中的后側的導軌I位于同一直線上。
[0035]由于兩環境控制裝置左右對稱設置，在左側環境控制裝置中:箱體3的右端敞口，箱體3的開口端為其右端，箱體3外端板3B為左端板，箱體3中的風機4、蒸發器5B、電熱管5A和上部液體箱7為從左至右依次間隔設置，箱體3中擾流板組8位于其內噴淋口 19的右側，箱體3中送風通道中氣流流向為從左至右，回風通道的氣流流向為從右至左，箱體3內的分隔板21的外端為其右端、內端為其右端。
[0036]在右側環境控制裝置中:箱體3的左端敞口，箱體3的開口端為其左端，箱體3外端板3B為右端板，箱體3中的風機4、蒸發器5B、電熱管5A和上部液體箱7為從右至左依次間隔設置，箱體3中擾流板組8位于其內噴淋口 19的左側，箱體3中送風通道中氣流流向為從右至左，回風通道的氣流流向為從左至右，箱體3內的分隔板21的外端為其左端、內端為其左端。
[0037]所有箱內溫濕度傳感器20和所有箱外溫濕度傳感器11均與多路巡檢自記儀12信號連接，多路巡檢自記儀12共設置一個。
[0038]空調2B、電加熱器的控制器、循環栗17、箱內溫濕度傳感器20和箱外溫濕度傳感器11均與PLC15信號連接，空調2B的控制端、電加熱器的控制器的控制輸入端、循環栗17的控制輸入端、箱內溫濕度傳感器20的信號輸出端和箱外溫濕度傳感器11的信號輸出端均與PLC15電連接即可。
[0039]本實用新型所述的一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，通過空間對正單元保證兩側實驗箱體3水平、對正，通過空調2B蒸發器5B和電加熱器改變并維持環境內溫度，通過鹽溶液或純凈水噴淋改變并控制環境內空氣相對濕度，并通過可編程邏輯控制器(PLC15)對空調2B器、電加熱器和噴淋栗的功率進行控制，以保證環境內空氣溫濕度維持在設定值，通過多路巡檢自記儀12記錄實驗所需數據，一次實驗完畢后，若實驗過程中涉及到(包括使用或滋生)霉菌等，可通過紫外線殺菌燈對環境控制箱體3內進行殺菌，以備下次實驗使用，同時，運行期間，空調2B冷凝器亦可為實驗室提供一部分生活熱水。
[0040]實驗時，實驗物體10被安放在承托平臺13A上側，實驗物體10以及承托平臺13A被運送到實驗場地，實驗物體10與一側箱體3邊沿對正后，將兩側箱體3對正，連接兩箱體3上的兩箱體法蘭9，由此將兩側箱體3與實驗物體10相接固定，實驗物體10被固定在兩箱體3之間后，兩環境控制裝置對稱地設置在實驗物體10的左右兩側以及承托平臺13A的左右兩側，風機4可將一定溫濕度的氣流通過箱體3的開口吹向實驗物體10。實驗物體10為墻體等物體。
[0041]將鹽溶液或水由注入口注入上部液體箱7中，使其自然流動到下部液體箱16中，直到水位能夠達到循環栗17的液位要求。
[0042]將高精度溫濕度傳感器的引線連接至多路巡檢自記儀12和可編程邏輯控制器，將空調2B及電熱器2A、循環栗17連接至可編程邏輯控制器PLC15，將空調2B及電熱器2A、循環栗17、風機4接電，并按照實驗計劃設置好可編程邏輯控制器、多路巡檢自記儀12。
[0043]在確認各系統正常運轉后，即可等待實驗平臺進入穩定狀態，兩側風機4同時將一定溫濕度的氣流從左右兩側吹向實驗物體10的側表面，溫濕度傳感器記錄箱內或者實驗物體10的溫濕度，而后根據實驗計劃定期讀取多路巡檢自記儀12中的數據。
[0044]溫度單元和濕度單元由可編程邏輯控制器(PLC15)進行控制，根據空調2B和電加熱器的功率，PLC15控制溫度單元將箱體3內的溫度控制在-350C?40°C之間，其誤差不大于
0.5°C，PLC15控制濕度單元將箱體3內環境相對濕度控制在20%?100 %之間，其誤差不大于1%，低于20%的相對濕度可利用干燥劑進行控制。PLC15接受來自溫濕度傳感器的信號，根據該信號與設定值之間的溫濕度差異，控制空調2B、電加熱器及耐腐蝕的循環栗17的啟停及其功率。
[0045]箱體3內的風速和冷熱風混合均由氣流單元實現，風機4、橫置分隔板21、實驗材料及箱體3共同構成氣流循環通道，氣流自風機4起，由橫置分隔板21上方經過蒸發器5B、電熱管5A形成設定溫度，經過噴淋的鹽溶液或水形成設定相對濕度，經過擾流板組8充分混合后到達實驗物體10表面，后經過橫置分隔板21下方回到風機4，形成氣流循環。
【主權項】
1.一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，其特征在于:包括左右對稱設置的兩環境控制裝置和設于兩環境控制裝置之間且用于承托實驗物體的承托平臺，承托平臺下側設有萬向輪； 環境控制裝置包括設置輪子的箱體、氣流單元、溫度單元、濕度單元、擾流板組、滅菌單元、溫濕度檢測單元和空間對正單元，箱體水平設置，箱體朝向承托平臺的內端開口、外端封閉，箱體的開口端設置箱體法蘭，所述氣流單元包括風機、分隔板和擾流組件，溫度單元包括蒸發器和電加熱器，電加熱器包括電熱管和控制器，濕度單元包括設置噴淋口的上部液體箱和通過循環栗連接上部液體箱的下部液體箱，下部液體箱設有用于承接噴淋口噴出液體的進液口，所述溫濕度檢測單元包括用于檢測箱體內溫濕度的箱內溫濕度傳感器和用于檢測實驗物體的箱外溫濕度傳感器，所述滅菌單元包括在箱體內的頂部位置設置的紫外線滅菌燈;所述分隔板橫置于箱體內，分隔板與箱體的外端板、頂板和底板均相間隔，在箱體內、分隔板的上側由外至內依次間隔設置所述風機、蒸發器、電熱管和上部液體箱，所述擾流板組間隔設于分隔板的內側并且擾流板組位于分隔板上側，擾流板組位于噴淋口的內偵U，所述擾流板組包括從上至下依次間隔設置的數個傾斜設置的擾流板，所述空間對正單元包括設于箱體下方的軌道，箱體的輪子設于軌道上； 兩環境控制裝置的軌道為正對設置，兩環境控制裝置共包括兩箱體，兩箱體的兩開口正對； 箱內溫濕度傳感器和箱外溫濕度傳感器均與多路巡檢自記儀信號連接； 所述蒸發器為空調的蒸發器，空調、電加熱器的控制器、循環栗、箱內溫濕度傳感器和箱外溫濕度傳感器均與PLC信號連接。2.如權利要求1所述的一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，其特征在于:圍繞分隔板的外周圈形成一個循環風道，循環風道包括位于分隔板上側的送風通道和位于分隔板下側的回風通道。3.如權利要求1所述的一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，其特征在于:所述擾流板組中最頂端的擾流板固設在上部液體箱的底邊沿的下側。4.如權利要求1所述的一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，其特征在于:所述上部液體箱頂端敞口，上部液體箱頂端邊沿設于箱體的頂板下側，箱體頂板對應上部液體箱設有注入口，箱體外側對應注入口設有箱蓋。5.如權利要求1所述的一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，其特征在于:下部液體箱設于箱體的底板下側，下部液體箱頂端敞口，并且下部液體箱的頂口為所述進液口，箱體底板對應下部液體箱設有進口。6.如權利要求1所述的一種雙側人造熱濕環境實驗平臺，其特征在于:所述上部液體箱內設水或者鹽溶液。
【文檔編號】G05D27/02GK205692072SQ201620429035
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月7日 公開號201620429035.1, CN 201620429035, CN 205692072 U, CN 205692072U, CN-U-205692072, CN201620429035, CN201620429035.1, CN205692072 U, CN205692072U
【發明人】于水, 李克冉, 馮國會, 王偉
【申請人】沈陽建筑大學