[发明专利]一种烘干机湿度检测方法及装置

说明书

本发明提供一种烘干机湿度检测方法及装置，涉及湿度检测方法技术领域，包括C波段ASE光源、光纤Bragg光栅湿度传感器、三端口光纤环形器、光纤光栅解调仪和上位机，所述光纤光栅解调仪包括有可调谐F‑P滤波器、PIN光电二极管、I/V转化电路、信号调理电路、A/D转换电路和扫描电压电路。本发明中，上位机根据所得的数字信号，对其进行温度补偿，减小由于温度变化所产生的系统误差，再对其进行反演计算，得出外界的环境湿度，根据湿度，可对排风扇排风速率进行调整，在使用上能够实时检测烘干机湿度，并根据烘干机内的湿度实时调整烘干机排风速率，提高烘干效率，降低能耗。

技术领域

本发明涉及湿度检测方法技术领域，具体为一种烘干机湿度检测方法及装置。

背景技术

烘干机内环境湿度值是控制烘干机排风速率的重要参数，根据烘干机内的湿度实时调整烘干机排风速率，可以有效解决一般家用烘干机易出现对衣物烘干过度或者“欠干”的情况，造成的衣物损坏，且会消耗额外能源。提高了烘干效率，降低能耗，对节约能源、建立环境友好型社会具有重大意义。

由于烘干机的工作温度可达到70℃左右，常温环境下的湿度检测方法如干湿球湿度传感器、电阻式湿度传感器很难满足烘干机的应用环境需求，虽然有一些氧湿度传感器和电容式湿度传感器又存在成本过高，无法在一般家庭普及。电阻式湿度检测法，大多数电容式湿度传感器在高温环境下线性度往往会发生改变，存在较大的温度漂移，影响检测精度。超声波检测法，由于空气中本身的超声波存在一定的干扰，同时，超声波湿度检测法只能检测特定区域内的空气湿度，并且中间不能有其他介质的阻挡否则会影响检测的精度，另外系统的搭建成本也较高。二氧化锆湿度检测法，需每三年时间更换一次二氧化锆传感器探头，而且二氧化锆传感器的成本也较高，超过了一般家庭的承受范围。

光纤Bragg光栅的中心波长漂移量同时受到湿应变和热应变的作用，因此需要通过温度补偿提高传感模型的精确度。通过设定两只对比光栅一只测温一只测湿的方式进行温度补偿，其弊端在于无法消除两只不同光栅本身存在的系统误差导致降低湿度检测的精确度，且增加了成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于实时检测烘干机烘箱的湿度值，为根据烘干机内湿度实时调整烘干机排风速率提供重要控制参数，并提供了一种可行的方法。

为了实现上述的效果，本发明提供如下技术方案：一种烘干机湿度检测装置，包括C波段ASE光源、光纤Bragg光栅湿度传感器、三端口光纤环形器、光纤光栅解调仪和上位机，所述光纤光栅解调仪包括有可调谐F-P滤波器、PIN光电二极管、I/V转化电路、信号调理电路、A/D转换电路和扫描电压电路。

所述C波段ASE光源发出恒定功率的光经环形器一端口入射。

所述三端口光纤环形器中的二端口将光传输到光纤Bragg光栅湿度传感器。

所述光纤Bragg光栅湿度传感器具有聚酰亚胺涂覆层，聚酰亚胺涂覆层根据外界湿度的变化而产生形变，进而带动光纤Bragg光栅栅区间隔的变化，根据光纤Bragg光栅耦合模理论，满足光栅方程的中心波长的光被反射回来，反射光经过三端口光纤环形器中的三端口传入可调谐F-P滤波器。

所述F-P滤波器是由上位机控制扫描电压电路输出的激励信号，进而控制压电陶瓷，调节F-P腔长，进而控制F-P滤波器的通频带，当F-P导通中心波长与光纤光栅的中心波长匹配时，F-P滤波器的透射光达到最大值，进入到PIN光电二极管。

所述PIN光电二极管将反射光的光强转换成电流信号，所得电流信号经过I/V转换之后转换成微弱的电压信号，微弱的电压信号需要经过信号调理电路即通过线性放大电路进行放大之后再通过低通滤波器，进行滤波处理，去除高频信号干扰之后，进入A/D转换电路。

所述A/D转换电路对电压信号进行模数转换之后传输给上位机，上位机通过反演计算得到湿度值。