[发明专利]一种恒温恒湿控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种恒温恒湿控制装置，其特征在于：包括干空气发生系统、减压阀门、恒温箱、气泵、湿度传感器、湿度控制模块，所述减压阀门与所述恒温箱之间依次设有第一电动阀门和第一气体流量计，所述气泵与所述恒温箱之间依次设有第二电动阀门和第二气体流量计，所述第一电动阀门、所述第一气体流量计、所述第二电动阀门、所述第二气体流量计均与所述湿度控制模块相连，所述干空气发生系统包括空气压缩机、储气罐、组合式干燥机，所述空气压缩机与储气罐相连，所述储气罐与组合式干燥机相连，所述湿度传感器与所述恒温箱相连，所述湿度传感器将相对湿度数值传输给所述湿度控制模块，所述湿度控制模块通过以下步骤控制相对湿度：

(1)根据目标气体流量调节第一电动阀门和第二电动阀门的开度，增加开度△k_i＝k_i-k_i-1，检测气体流量变化△u_i＝u_i-u_i-1，确定气体流量开度比例p_i＝△u_i/△k_i，从而根据需要的目标气体流量u_d，增加电动阀开度△k_i＝(u_d-u_i)*p_i，依次重复动态调整比例系数p_i，大于p₁的3倍时取p₁，直到误差u_d-u_i小于0.1L/min时，达到气体流量控制要求，进入步骤(2)；

(2)根据气体流量调节相对湿度，第n个检测周期恒温箱内相对湿度误差值：e_n＝R_d-R_n，判断e_n的范围，当|e_n|＞10％，进入步骤(3)；当2％≤|e_n|≤10％时，进入步骤(4)；

当|e_n|＜2％时，进入步骤(5)；

(3)如e_n＞10％，控制湿空气的第二电动阀门流量调至最大值，第一电动阀门关闭，回步骤(2)继续判断；如e_n＜-10％，控制干空气的第一电动阀门流量调至最大值，第二电动阀门关闭，回步骤(2)继续判断；

(4)如2％≤e_n≤10％，启动微分控制D，确定所需的第二电动阀门流量输出值，返回步骤(1)；如-2％≤e_n≤-10％，启动微分控制D，确定所需的第一电动阀门流量输出值，返回步骤(1)；

(5)保持辅助电动阀门开度不变，调节对应的主控电动阀门；通过已经取得流量变化值与输出的相对湿度变化量之比，计算取得比例控制值P，引入积分控制项I，取较大的积分时间Ti，回步骤(2)继续判断；以上步骤中ui指i时刻的气体流量，k_i为i时刻的电动阀门的开度，p_i气体流量开度比例，R_n为第n个检测周期恒温箱内相对湿度值，R_d为设定的目标相对湿度值。

2.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿控制装置，其特征在于：所述气体流量计通过RS485通信接口与所述湿度控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿控制装置，其特征在于：所述湿度控制模块包括单片机和供电电路。

4.根据权利要求3所述的一种恒温恒湿控制装置，其特征在于：所述湿度控制模块采用PID方法进行控制。

5.根据权利要求1所述的一种恒温恒湿控制装置，其特征在于：所述湿度传感器通过RS232通信接口与所述湿度控制模块连接。