Principio básico: a essência do controle de umidade

Primeiro, entenda que o controle da umidade na caixa de teste é essencialmente o controlePressão parcial do vapor de água. Nós geralmente mudamos a pressão parcial do vapor de água dentro da caixa de duas maneiras básicas:

1. umidificaçãoInjete vapor de água na caixa (geralmente vapor por vaporização ou aquecimento).

2. DesumidificaçãoCondensar o vapor de água dentro da caixa em água e evacuar.

A "curva de humidade" é o equilíbrio dinâmico e preciso dos processos de umidificação e desumidificação em diferentes pontos de temperatura para atingir o valor de umidade objetivo.

Conceitos-chave: temperatura do ponto de orvalho e umidade relativa

• Temperatura do ponto de orvalhoTemperatura em que o ar é resfriado até a saturação sem alterações no teor de vapor de água ou na pressão. Reflete diretamente o teor de vapor de água no ar.

• Umidade relativaA uma determinada temperatura é a percentagem da subpressão real do vapor de água no ar e da subpressão do vapor de água saturado à mesma temperatura.É uma variável relacionada à temperatura.- É.

Isso significa que, para obter uma curva de umidade, o sistema de controle deveControle simultâneo e sinergico da temperatura e da umidade- É.

Hardware-chave para a realização da curva de umidade

1. sensor：

• Sensor de temperatura e umidadeNormalmente são sensores capacitivos ou resistentes para monitorar a temperatura e a umidade relativa dentro da caixa em tempo real. Sua precisão, estabilidade e velocidade de resposta afetam diretamente o efeito do controle. Os equipamentos avançados usam vários sensores para garantir a precisão das medições.

2. Agência Executiva：

• Desumidificação do sistema de refrigeraçãoEsta é a forma mais essencial de desumidificação. Ao iniciar a refrigeração do compressor, a temperatura da superfície do evaporador (localizado no canal de circulação do ar dentro da caixa) é reduzida para uma temperatura inferior à do ar dentro da caixa.Temperatura do ponto de orvalho. Quando o ar úmido flui através do evaporador frio, o vapor de água condensa-se em água ligada às asas e flui para o tanque de drenagem, reduzindo assim a umidade.

• Desumidificação auxiliarPara requisitos de umidade extremamente baixa, alguns equipamentos são equipados comSecadorouSubstituição de nitrogênioSistema.

• umidificação caldeiraAquecimento de água através de tubos de aquecimento elétrico para gerar vapor puro, umidificação rápida, alta precisão de controle, é a escolha do equipamento principal e de alta precisão.

• Umidificação por ultra-somA água é nebulizada em partículas de microns por vibração de alta frequência e a umidificação responde rapidamente, mas exige alta qualidade da água e pode gerar impurezas.

• Umidificação do eletrodoA corrente passa diretamente pela água, usando a resistência da água para gerar calor e vapor, que agora são menos usados.

• Sistema de umidificação：

• Sistema de Desumidificação：

3. O cérebro：Controlador PID multicanal

• Este é o núcleo da realização da "curva de corrida". Não é um simples interruptor, mas um microprocessador inteligente.

• MulticanalPode receber sinais de sensores de temperatura e umidade simultaneamente e emitir instruções independentes para vários mecanismos de execução como aquecedores, compressores de refrigeração e umidificadores.

• Controle PID: PassadoProporções, integrais, diferenciaisAlgoritmos para calcular a quantidade precisa de controle que permitem que o sistema atinja os valores definidos de forma rápida e suave sem sobrechoque ou oscilação.

Implementação da lógica de controle da "curva de correção de umidade"

Digamos que definimos um(25°C, 60% RH)Para(60°C, 95% RH)Curva de aquecimento e umidificação.

Os processos internos do controlador são os seguintes:

1. Análise do valor alvoO controlador calcula o momento atual de acordo com a curva predefinida.Temperatura alvoeUmidade alvoPor exemplo, o objetivo do 10º minuto é (35°C, 75% RH).

2. Controle colaborativo de decisões：

• Calcular a umidade alvoControlador de acordo com a temperatura objetivo atual (35 ° C) e umidade relativa objetivo (75% RH), através doFórmula de conversão de umidade ou método de visualizaçãoCalcule o correspondente neste momento.Umidade objetivo (ou temperatura do ponto de orvalho objetivo)A temperatura objetivo do ponto de orvalho calculada é de 30°C.

• tomada de decisão：

• Situação A: Necessidade de umidadeSe a temperatura atual do ponto de orvalho medida pelo sensor (por exemplo, 28 ° C) for inferior à temperatura do ponto de orvalho objetivo (30 ° C), a umidade no ar é insuficiente. Neste momento, o controlador é iniciado.Sistema de umidificação(como uma caldeira), injete vapor na caixa.

• Situação B: Desumidificação necessáriaSe, durante o aquecimento, a caixa for bem selada ou a amostra libertar água, resultando em uma temperatura atual do ponto de orvalho (por exemplo, 31 ° C) superior à temperatura objetivo do ponto de orvalho (30 ° C), o controlador será iniciadoDesumidificaçãoNesse momento, ele começa.Refrigeração do compressorDeixe o evaporador arrefecer (por exemplo, até 25°C) e condense o excesso de água.

• Circuito de controle de temperaturaO controlador detecta que a temperatura atual (por exemplo, 30°C) está abaixo da temperatura objetivo (35°C) e iniciaAquecedorao mesmo tempo, para garantir a taxa de aquecimento, pode serSupressão do compressor de refrigeraçãoO trabalho.

• Circuito de controle de umidadeEssa é a parte mais complexa e fundamental.

3. Equilíbrio dinâmico e desacoplamento：

• Durante todo o processo,Aquecimento, refrigeração e umidadeEssas três ações se afetam mutuamente. Por exemplo, a desumidificação com refrigeração reduz a temperatura dentro da caixa, o que entra em conflito com a necessidade de aquecimento; Se injetado com vapor frio durante a umidade, também afetará ligeiramente a temperatura.

• Controlador comControle de desacoplamentoAlgoritmos capazes de prever e compensar essas interferências mútuas. Por exemplo, quando a desumidificação por refrigeração é necessária, mas a temperatura é elevada, aumenta a potência de refrigeração e aquecimento ao mesmo tempo, formando um equilíbrio dinâmico que garante que a temperatura e a umidade sigam a curva com precisão.

Passos práticos (perspectiva do usuário)

1. ProgramaçãoEscreva o programa de teste na tela táctil da caixa de teste ou no software do computador.

• Temperatura alvo

• Umidade alvo

• Tempo de execução

• Inclinação (por exemplo, de 25°C a 60°C em 30 minutos, a inclinação é de aproximadamente 1,17°C/min)

• Configurações da secçãoDivida toda a curva de teste em vários segmentos.

• Definir parâmetros para cada parágrafoInclui:

• Configurações do cicloSe você precisar repetir um determinado processo de mudança de temperatura e umidade, você pode definir o número de ciclos.

2. Iniciação e monitoramento：

• Definir Curva de Valores

• Curva do valor real

• Estado de funcionamento de cada órgão executivo (porcentagem de potência de saída para aquecimento, refrigeração e umidificação)

• Inicie o programa e o dispositivo começa a funcionar automaticamente.

• A interface de monitoramento em tempo real mostra:

• Em um sistema bem controlado, a curva de valor real deve se encaixar bem ao redor da curva de valor definida.