一种蒸箱的温湿度控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种温湿度控制装置，特别是关于一种蒸箱的温湿度控制装置。


背景技术：

2.某些产品的生产制造过程需要在特定的温度和湿度环境下进行，以实现其某些物理化学特性。目前，现有技术中的处理方式一般为将样品放置在蒸箱中，使样品在密闭空间内通过蒸汽的温度和湿度来改变物理化学特性。然而，传统的蒸箱对温湿度的控制精度差、产品质量低、效率低且效果欠佳。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种对温湿度控制精度高的蒸箱的温湿度控制装置。
4.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种蒸箱的温湿度控制装置，包括温湿度程序控制器、温湿度显示屏、温度传感器和湿度传感器、电气控制电路和保护装置；
5.所述温湿度程序控制器分别连接所述温湿度显示屏、温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器用于采集蒸箱内的温度和湿度；
6.所述温湿度程序控制器还通过所述电气控制电路连接所述保护装置和蒸箱的加热器、蒸汽加湿器、循环风机和排汽装置。
7.优选地，所述温湿度显示屏设置在所述蒸箱外的控制柜门处，所述温度传感器和湿度传感器设置在所述蒸箱内，所述温湿度程序控制器、电气控制电路和保护装置均设置在所述蒸箱外的控制柜内。
8.优选地，所述蒸箱的运行模式包括程序运行模式和定值运行模式。
9.优选地，所述温湿度程序控制器的第一信号输入端子和第二信号输入端子连接所述温度传感器，所述温湿度程序控制器的第三信号输入端子和第四信号输入端子连接所述湿度传感器。
10.优选地，所述保护装置包括超温仪表报警点、第一～第二不锈钢浮球开关、温湿度程序控制器故障报警、加湿器超温报警和声光报警灯，所述电气控制电路包括开关电源、空气断路器、第一～第二熔断器、自锁按钮开关、排气装置开关、第一～第十二中间继电器、断电延时继电器、时间继电器、第一～第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈以及第一～第三交流接触器；
11.所述温湿度显示屏和温湿度程序控制器的电源输入端分别连接所述开关电源的输出端；所述工作电源的某一相通过所述空气断路器并联连接所述第一熔断器和第二熔断器的一端。
12.所述第一熔断器的另一端通过所述自锁按钮开关并联连接所述开关电源的火线端、所述温湿度程序控制器的第一输出控制开关和第二输出控制开关、蒸箱的超温仪表、所
述超温仪表报警点、温湿度程序控制器故障报警和加湿器超温报警、所述第一中间继电器的常闭触点、所述第一不锈钢浮球开关和第二不锈钢浮球开关、所述温湿度程序控制器的第三输出控制开关、所述排气装置开关的两连锁触点、所述第二中间继电器的一常开触点、所述第三中间继电器的两组常开触点和常闭触点、所述第四中间继电器、第五中间继电器和第六中间继电器的常开触点以及所述断电延时继电器的断电延时断开触点的一端；
13.所述第一输出控制开关的另一端连接所述第七中间继电器工作线圈的一端；所述第二输出控制开关的另一端连接所述第三中间继电器工作线圈的一端；所述超温仪表报警点的另一端连接所述第八中间继电器工作线圈的一端；所述第一中间继电器常闭触点的另一端连接蒸箱的水泵一端；所述第一不锈钢浮球开关的另一端连接所述第一中间继电器工作线圈的一端；所述不锈钢浮球开关的另一端连接所述第九中间继电器工作线圈的一端；所述第三输出控制开关的另一端并联连接所述第二中间继电器和时间继电器工作线圈的一端；所述排气装置开关的一连锁触点另一端通过所述第二中间继电器的另一常开触点连接所述第四中间继电器工作线圈的一端，所述排气装置开关的另一连锁触点另一端连接所述第五中间继电器工作线圈的一端；所述温湿度程序控制器故障报警的另一端连接所述第十中间继电器工作线圈的一端；所述第二中间继电器常开触点的另一端通过所述时间继电器的常闭触点连接所述声光报警灯的一端；所述加湿器超温报警的另一端连接所述第十一中间继电器工作线圈的一端；所述第三中间继电器的一组常开触点另一端连接所述第一加湿器电动蝶阀开通与关断线圈的开通线圈，所述第三中间继电器的一组常闭触点另一端连接所述第一加湿器电动蝶阀开通与关断线圈的关断线圈，所述第三中间继电器的另一组常开触点另一端连接所述第二加湿器电动蝶阀开通与关断线圈的关断线圈，所述第三中间继电器的另一组常闭触点另一端连接所述第二加湿器电动蝶阀开通与关断线圈的开通线圈；所述第四中间继电器和第五中间继电器常开触点的另一端均连接所述第一交流接触器工作线圈的一端，所述断电延时继电器的另一端连接所述第六中间继电器工作线圈的一端，所述第六中间继电器常开触点的另一端连接蒸箱的循环风机一端；
14.所述第二熔断器的另一端通过所述第七中间继电器的常开触点经所述第十中间继电器的常闭触点并联连接所述第九中间继电器和第六中间继电器的常闭触点、所述断电延时继电器的工作线圈、所述第三中间继电器和第十二中间继电器的常开触点的一端；所述第九中间继电器常闭触点的另一端通过所述第三中间继电器的常闭触点连接所述第十二中间继电器工作线圈的一端，所述第六中间继电器常开触点的另一端通过所述第八中间继电器的常闭触点连接所述第二交流接触器工作线圈的一端，所述第三中间继电器常开触点和第十二中间继电器常开触点的另一端均通过所述第九中间继电器和第十一中间继电器的常闭触点连接所述第三交流接触器工作线圈的一端；
15.所述开关电源的零线端、所述第一～第十二中间继电器、断电延时继电器、时间继电器和第一～第三交流接触器的工作线圈、所述第一加湿器电动蝶阀开通与关断线圈和第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈的公共端以及所述超温仪表、所述水泵、所述声光报警灯和循环风机的另一端均连接所述工作电源的零线。
16.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
17.1、为达到很好的温湿度控制效果，本实用新型在原有的蒸箱上增加一恒温恒湿的控制装置及相应的电气控制电路，改变原蒸箱温湿度控制精度差、效率低和产品质量低等
缺点，能够实现对蒸箱内样品温湿度的精准控制，满足了生产和产品的需要。
18.2、本实用新型由于设置有温度传感器和湿度传感器和温湿度程序控制器，能够依靠蒸箱内温度传感器和湿度传感器传输的信号，通过温湿度程序控制器的闭环控制，包括程序运行和定值运行两种模式，使得蒸箱能够稳定在工艺需要的温湿度值，并适应不同的需求。
19.3、本实用新型由于设置有保护装置，一旦检测到相应的报警信号，系统则会报警并发出相应的控制指令，以保护人身、设备和工件的安全，可以广泛应用于蒸箱中。
附图说明
20.图1是本实用新型一实施例提供的电气原理图。
21.图中各附图标记表示的部件名称如下：
[0022]1‑
温湿度显示屏；2
‑
湿度程序控制器；3
‑
电气控制电路；
[0023]
t
‑
开关电源；qf
‑
空气断路器；fu1
‑
第一熔断器；fu2
‑
第二熔断器；sb1
‑
自锁按钮开关；sb2
‑
排气装置开关；ka1
‑
第一中间继电器；ka2
‑
第二中间继电器；ka3
‑
第三中间继电器；ka4
‑
第四中间继电器；ka5
‑
第五中间继电器；ka6
‑
第六中间继电器；ka7
‑
第七中间继电器；ka8
‑
第八中间继电器；ka9
‑
第九中间继电器；ka10
‑
第十中间继电器；ka11
‑
第十一中间继电器；ka12
‑
第十二中间继电器；kt1
‑
断电延时继电器；kt2
‑
时间继电器；sv1
‑
第一加湿器泄压电动阀开通与关断线圈；sv2
‑
第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈；km1
‑
～第一交流接触器；km2
‑
第二交流接触器；km3
‑
第三交流接触器；
[0024]
al
‑
超温仪表报警点；0v1
‑
第一不锈钢浮球开关；0v2
‑
第二不锈钢浮球开关；q4
‑
温湿度程序控制器故障报警；wk1
‑
加湿器超温报警；fm
‑
声光报警灯；
[0025]
l1
‑
工作电源的三相中的某一相；n
‑
工作电源的零线；l
‑
开关电源的火线端；yb
‑
蒸箱的超温仪表；mp
‑
蒸箱的水泵；mf
‑
蒸箱的循环风机；q1
‑
温湿度程序控制器的第一输出控制开关；q2
‑
温湿度程序控制器的第二输出控制开关；q3
‑
温湿度程序控制器的第三输出控制开关；
具体实施方式
[0026]
以下结合附图来对本实用新型进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型，它们不应该理解成对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]
现有技术中的蒸箱一般均设置有加热器、保温壳体、循环风机、排汽装置和电气控制系统等。蒸箱本身就是一个保温壳体，在蒸箱上部安装有循环风机，下部安装加热器。蒸箱设置有与外部连通的管道，上面装有阀门共同组成排汽装置。电气控制系统装配在控制箱中，安装在蒸箱外壳上。蒸箱的工作原理大体为：将工件放在蒸箱内，关门并启动加热按钮，加热器通电运行、循环风机启动，产生蒸汽，在循环风机的作用下，蒸箱内形成循环蒸汽保证工件加热均匀。按照工艺要求加热时间完成后，按下停止加热按钮，加热器断电停止工作，操作人员打开排汽装置阀门，循环风机延时一定时间后关闭例如5分钟，循环风机停止后打开蒸箱门将工件取出，完成操作。
[0028]
如图1所示，本实用新型提供的蒸箱的温湿度控制装置包括温湿度显示屏1、温湿度程序控制器2、电气控制电路3、温度传感器、湿度传感器和保护装置。
[0029]
温湿度显示屏1设置在蒸箱外的控制柜门处，便于人员操作的位置。温度传感器和湿度传感器均设置在蒸箱内，温度传感器和湿度传感器用于采集蒸箱内的温度和湿度。温湿度显示屏1用于输入蒸箱的运行模式以及该运行模式下的温度、湿度、运行时间、温度斜率值和湿度斜率值等参数，温湿度显示屏1还用于显示温度传感器和湿度传感器采集的温度和湿度。
[0030]
温湿度程序控制器2和电气控制电路3均设置在蒸箱外的控制柜内，温湿度程序控制器2分别连接温湿度显示屏1、温度传感器和湿度传感器，温湿度程序控制器2还通过电气控制电路3连接蒸箱的加热器、蒸汽加湿器、循环风机和排汽装置，温湿度程序控制器2用于根据输入的运行模式和参数以及温度传感器和湿度传感器实时采集的温度和湿度，通过电气控制电路3控制蒸箱的加热器、蒸汽加湿器、循环风机和排汽装置进行相应工作，以达到设定的温度和湿度。电气控制电路3用于将温湿度程序控制器2发出的指令传达至蒸箱的加热器、蒸汽加湿器、循环风机和排气装置。
[0031]
保护装置设置在蒸箱外的控制柜内，保护装置通过电气控制电路3连接温湿度程序控制器2，保护装置用于接收蒸箱中工件超温保护信号、水箱低液位报警信号、蒸汽加湿器低水位报警信号、温湿度程序控制器2故障信号、蒸汽加湿器超温信号等故障信号并输入至电气控制电路3中，温湿度程序控制器2按照预先设定的逻辑，根据保护装置接收的信号，对应停止蒸箱的加热器、蒸汽加湿器或水泵的运行，以保护设备的安全或工件的处理质量。
[0032]
在一个优选的实施例中，蒸箱的运行模式包括程序运行模式和定值运行模式，当运行模式为程序运行模式时，通过温湿度显示屏1设定工件运行中各时间段的温度、湿度和运行时间；当运行模式为定值运行模式时，通过温湿度显示屏1设定所需的温度值、湿度值、定时运行时间、温度斜率值和湿度斜率值。
[0033]
在一个优选的实施例中，温湿度程序控制器2的第一信号输入端子和第二信号输入端子连接温度传感器，温湿度程序控制器2的第三信号输入端子和第四信号输入端子连接湿度传感器。
[0034]
在一个优选的实施例中，保护装置包括超温仪表报警点al、第一～第二不锈钢浮球开关0v1～0v2、温湿度程序控制器故障报警q4、加湿器超温报警wk1和声光报警灯fm，其中，第一～第二不锈钢浮球开关0v1～0v2设置在蒸箱的水箱内。电气控制电路3包括开关电源t、空气断路器qf、第一～第二熔断器fu1～fu2、自锁按钮开关sb1、排气装置开关sb2、第一～第十二中间继电器ka1～ka12、断电延时继电器kt1、时间继电器kt2、第一～第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv1～sv2以及第一～第三交流接触器km1～km3。
[0035]
温湿度显示屏1和温湿度程序控制器2的24v和0v电源输入端分别连接开关电源t的24v和0v输出端。工作电源的l1相通过空气断路器qf并联连接第一熔断器fu1和第二熔断器fu2的一端。
[0036]
第一熔断器fu1的另一端通过自锁按钮开关sb1并联连接开关电源t的火线端l、温湿度程序控制器2的第一输出控制开关q1、温湿度程序控制器2的第二输出控制开关q2、蒸箱的超温仪表yb、超温仪表报警点al、第一中间继电器ka1的常闭触点、第一不锈钢浮球开关0v1、第二不锈钢浮球开关0v2、温湿度程序控制器2的第三输出控制开关q3、排气装置开
关sb2的两连锁触点、温湿度程序控制器故障报警q4、第二中间继电器ka2的一常开触点、加湿器超温报警wk1、第三中间继电器ka3的两组常开触点和常闭触点、第四中间继电器ka4的常开触点、第五中间继电器ka5的常开触点、断电延时继电器kt1的断电延时断开触点和第六中间继电器ka6的常开触点的一端。
[0037]
温湿度程序控制器2的第一输出控制开关q1的另一端连接第七中间继电器ka7工作线圈的一端；温湿度程序控制器2的第二输出控制开关q2的另一端连接第三中间继电器ka3工作线圈的一端；超温仪表报警点al的另一端连接第八中间继电器ka8工作线圈的一端；第一中间继电器ka1常闭触点的另一端连接蒸箱的水泵mp一端；第一不锈钢浮球开关0v1的另一端连接第一中间继电器ka1工作线圈的一端；不锈钢浮球开关0v2的另一端连接第九中间继电器ka9工作线圈的一端；温湿度程序控制器2的第三输出控制开关q3的另一端并联连接第二中间继电器ka2工作线圈和时间继电器kt2工作线圈的一端；排气装置开关sb2的一连锁触点另一端通过第二中间继电器ka2的另一常开触点连接第四中间继电器ka4工作线圈的一端，排气装置开关sb2的另一连锁触点另一端连接第五中间继电器ka5工作线圈的一端；温湿度程序控制器故障报警q4的另一端连接第十中间继电器ka10工作线圈的一端；第二中间继电器ka2常开触点的另一端通过时间继电器kt2的常闭触点连接声光报警灯fm的一端；加湿器超温报警wk1的另一端连接第十一中间继电器ka11工作线圈的一端；第三中间继电器ka3的一组常开触点另一端连接第一加湿器电动蝶阀开通与关断线圈sv1的开通线圈，第三中间继电器ka3的一组常闭触点另一端连接第一加湿器电动蝶阀开通与关断线圈sv1的关断线圈，第三中间继电器ka3的另一组常开触点另一端连接第二加湿器电动蝶阀开通与关断线圈sv1的关断线圈，第三中间继电器ka3的另一组常闭触点另一端连接第二加湿器电动蝶阀开通与关断线圈sv2的开通线圈；第四中间继电器ka4常开触点和第五中间继电器ka5常开触点的另一端均连接第一交流接触器km1工作线圈的一端，断电延时继电器kt1的另一端连接第六中间继电器ka6工作线圈的一端，第六中间继电器ka6常开触点的另一端连接蒸箱的循环风机mf的一端。
[0038]
第二熔断器fu2的另一端通过第七中间继电器ka7的常开触点经第十中间继电器ka10的常闭触点并联连接第九中间继电器ka9常闭触点、第六中间继电器ka6常闭触点、断电延时继电器kt1工作线圈、第三中间继电器ka3常开触点和第十二中间继电器ka12常开触点的一端。第九中间继电器ka9常闭触点的另一端通过第三中间继电器ka3的常闭触点连接第十二中间继电器ka12工作线圈的一端，第六中间继电器ka6常开触点的另一端通过第八中间继电器ka8的常闭触点连接第二交流接触器km2工作线圈的一端，第三中间继电器ka3常开触点和第十二中间继电器ka12常开触点的另一端均通过第九中间继电器ka9和第十一中间继电器ka11的常闭触点连接第三交流接触器km3工作线圈的一端。
[0039]
开关电源t的零线端n、第七中间继电器ka7工作线圈、第三中间继电器ka3工作线圈、超温仪表yb、第八中间继电器ka8工作线圈、水泵mp、第一中间继电器ka1工作线圈、第九中间继电器ka9工作线圈、第二中间继电器ka2工作线圈、时间继电器kt2工作线圈、第四中间继电器ka4工作线圈、第五中间继电器ka5工作线圈、第十中间继电器ka10工作线圈、声光报警灯fm、第十一中间继电器ka11工作线圈、第一加湿器电动蝶阀开通与关断线圈sv1的公共端、第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv2的公共端、第一交流接触器km1工作线圈、第六中间继电器ka6工作线圈、循环风机mf、第十二中间继电器ka12工作线圈、第二交流接
触器km2工作线圈、断电延时继电器kt1工作线圈和第三交流接触器km3工作线圈的另一端均连接工作电源的零线n。
[0040]
在一个优选的实施例中，如果第三中间继电器ka3通电闭合，则第一加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv1的开通线圈导通，第一加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv1的关断线圈断开，同时，第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv2的关断线圈导通，第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv2的开通线圈断开，蒸汽加湿器正常工作；反之，如果第三中间继电器ka3断电断开，则第一加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv1的关断线圈导通，第一加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv1的开通线圈断开，同时，第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv2的开通线圈导通，第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv2的关断线圈断开，蒸汽加湿器停止工作，系统开始泄压，为取出工件做准备。
[0041]
下面通过具体实施例详细说明本实用新型蒸箱的温湿度控制装置的使用过程：
[0042]
1、运行模式为程序运行模式
[0043]
首先，合上空气断路器qf，接通开关电源t后，温湿度程序控制器2和温湿度显示屏1正常显示后，通过温湿度显示屏1选择运行模式为程序运行模式，并通过温湿度显示屏1选择工件运行中各时间段的温度、湿度和运行时间等参数；然后，启动蒸箱，蒸箱的加热器、蒸汽加湿器、循环风机和排汽装置等部件按温湿度需要启停运行，温度传感器和湿度传感器实时采集蒸箱内的温湿度；其次，温湿度程序控制器2根据输入的运行模式和参数以及温度传感器和湿度传感器实时采集的温湿度，通过电气控制电路3控制蒸箱的各部件按步数稳定在设定的数值，运行时间完成后，开启自动排气，将蒸箱中的蒸汽排除，打开蒸箱门，取出工件。
[0044]
2、运行模式为定值运行模式
[0045]
首先，合上空气断路器qf，接通开关电源t后，温湿度程序控制器2和温湿度显示屏1正常显示后，通过温湿度显示屏1选择运行模式为定值运行模式，并通过温湿度显示屏1选择需要的温度值、湿度值、定时运行时间、温度斜率值和湿度斜率值等参数；然后，启动蒸箱，蒸箱的加热器、蒸汽加湿器、循环风机和排汽装置等部件按温湿度需要启停运行，温度传感器和湿度传感器实时采集蒸箱内的温湿度；其次，温湿度程序控制器2根据输入的运行模式和参数以及温度传感器和湿度传感器实时采集的温湿度，通过电气控制电路3控制蒸箱的各部件按照设定的参数线性调整蒸箱的温度和湿度稳定在设定的数值，运行时间完成后，开启自动排气，将蒸箱中的蒸汽排除，打开蒸箱门，取出工件。
[0046]
3、程序运行模式和定值运行模式均按照下述逻辑运行，只是温湿度程序控制器2的第一～第三输出控制开关q1～q3以及温湿度程序控制器故障报警q4的输出时点不同：
[0047]
选定运行模式后，温湿度程序控制器2按照设定程序运行，温湿度程序控制器2的第一输出控制开关q1闭合，第七中间继电器ka7、断电延时继电器kt1、第六中间继电器ka6动作，蒸箱的循环风机mf启动，水泵mp通电，蒸箱的系统水开始循环，第十二中间继电器ka12动作，蒸箱的蒸汽加湿器开始预热，第二交流接触器km2动作，蒸箱的加热器接通开始加热；温湿度程序控制器2按照设定的程序闭合温湿度程序控制器2的第二输出控制开关q2，第三中间继电器ka3动作，则第一加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv1的开通线圈导通，第一加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv1的关断线圈断开，同时，第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv2的关断线圈导通，第二加湿器泄压电动阀开通与关断线圈sv2的开
通线圈断开，使得蒸箱的加湿系统内循环，第三交流接触器km3动作，蒸箱进行正常加湿过程；按照温湿度程序控制器2设定的程序加热、加湿完毕后，闭合温湿度程序控制器2的第三输出控制开关q3，第二中间继电器ka2、时间继电器kt2和第四中间继电器ka4得电动作，第一交流接触器km1和排气装置开关sb2得电闭合，蒸汽的排气装置运行，降低蒸箱内温度和湿度，按照温湿度程序控制器2设定的时间结束后，排气装置停止，即可取出工件。
[0048]
4、如果蒸箱完全正常将按照上述操作顺序进行，为完善蒸箱的系统功能，保护设备安全和工件的质量，本实用新型设置有保护装置，增加如下保护功能：
[0049]
a)工件超温保护：设定当蒸箱的超温仪表yb检测到蒸箱内的温度超过预先设定的蒸箱温度阈值时，超温仪表报警点al闭合，第八中间继电器ka8得电动作，强制交流接触器km1断电，蒸箱的加热器停止运行。
[0050]
b)水箱低水位保护：一旦蒸箱的水箱缺水，水箱内的第一不锈钢浮球开关0v1闭合，第一中间继电器ka1得电动作，蒸箱的水泵mp停止工作，蒸箱停止工作。
[0051]
c)蒸汽加湿器低水位保护：一旦蒸箱的蒸汽加湿器缺水，水箱内的第二不锈钢浮球开关0v2闭合，第九中间继电器ka9得电动作，第十二中间继电器ka12和第三交流接触器km3失电，蒸汽加湿器停止工作。
[0052]
d)系统故障报警：如果温湿度程序控制器2运行异常，温湿度程序控制器故障报警q4闭合，第十中间继电器ka10得电动作，同时第十二中间继电器ka12、第二交流接触器km2、断电延时继电器kt1和第三交流接触器km3全部失电，蒸箱停止运行。
[0053]
e)蒸汽加湿器超温：设定当蒸汽加湿器的温度超过预先设定的蒸汽加湿器温度阈值时，加湿器超温报警wk1闭合，第十一中间继电器ka11得电动作，第三交流接触器km3断电，蒸汽加湿器停止运行。
[0054]
上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。