专利名称：一种用于发酵室环境空气品质的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高温高湿环境下空气品质测量装置，尤其涉及发酵室内环境空气品质测量装置，属于室内空气品质检测及控制的领域。
背景技术：
啤酒、白酒、面包、烟草等食品加工过程中都存在发酵的加工环节，发酵室内温度最高可达60°C，湿度可到95%以上，发酵室内的温度、湿度等的检测对发酵工艺有着重要意义。现有的技术中，室内空气品质主要通过安装于室内的各种传感器、变送器来实现室内温度、湿度等参数的检测。而这些常规的测量仪器都很难适应发酵过程中长时间出现的高温、高湿的环境。一方面，高温高湿的环境中，温度略微发生变化时，墙壁或室内物体上就容易结露，安装于室内的温湿度传感器属于电子类产品，变送器内部有电路板，一旦结露就很容易损坏。另一方面，温度测量探头可以不用直接与室内空气接触，通过热的传导即可实现温度测量，但是湿度测量探头必须与空气直接接触，高湿环境中，测量湿度用的传感器探头湿敏元件(湿敏电阻或湿敏电容)容易产生较大的漂移。基于上述原因，目前高温高湿环境中温度、湿度等测量基本上都无法稳定、可靠的实现，或者使用寿命很短(3个月左右)从而维护成本很高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于发酵室环境空气品质测量装置，使其能够长期、稳定、可靠测量高温高湿环境中空气品质，以弥补常规温湿度传感器无法长期稳定工作在如发酵室内高温高湿环境的不足。本实用新型的技术方案如下:一种用于发酵室环境空气品质测量装置，其特征在于:该装置包括密闭箱体、室内米样空气入口管、第一温度传感器、加热部件、温湿度传感器、空气取样动力风机、米样空气输出管以及微电脑处理系统；室内采样空气入口管和采样空气输出管分别设置在密闭箱体上，所述第一温度传感器、加热部件、温湿度传感器和空气取样动力风机布置在密闭箱体内；第一温度传感器设置在室内采样空气入口管与加热部件之间且靠近室内采样空气入口 ；温湿度传感器布置在加热部件和采样空气输出管之间；第一温度传感器、加热部件、温湿度传感器和空气取样动力风机分别通过信号线和微电脑处理系统连接。本实用新型的技术特征还在于:在密闭箱体内还依次设置有冷却部件和第二温度传感器，冷却部件和第二温度传感器布置在温湿度传感器和空气输出管之间。所述采样空气输出管通过管路与发酵室相连通本实用新型的另一技术特征在于:在密闭箱体内还设置有均流过滤器，该均流过滤器布置在第一温度传感器的前面，且靠近室内采样空气入口处。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果:①本实用新型由于将发酵室内的空气引入一个依次安装有温度传感器、加热部件、温湿度传感器和动力采样风机的密闭箱体内，采样空气通过加热后含湿量不变，而相对湿度降低，因此湿度测量不需要在高湿环境下检测，避免了在高湿环境中测量湿度用的传感器的湿敏元件(湿敏电阻或湿敏电容)容易漂移、结露损坏以及测量精度降低较等问题。②温湿度传感器在不同的湿度范围区间测量精度不一样，通过控制加热部件的加热量，可以控制加热部件后的温度和相对湿度，使得加热后的温度和湿度测量始终保持在传感器精度最高的区间内进行。③通过控制冷却部件的冷却能力可以将采样空气再冷却到发酵室室内温度，即使采样空气再恢复到采样处理前的状态，并通过保温管路送回到房间内，避免了抽取采样空气对室内温度、湿度、压力等的干扰。
图1为本实用新型提供的用于发酵室环境空气品质测量装置实施例的结构原理示意图。图中:1_密闭箱体；2_室内采样空气入口管；3_均流过滤器；4_第一温度传感器；
5-加热部件；6_温湿度传感器；7_冷却部件；8_第二温度传感器；9_空气取样动力风机；10-米样空气输出管；11-微电脑处理系统。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构、原理和具体实施方式
做进一步的说明。图1为本实用新型提供的用于发酵室环境空气品质测量装置实施例的结构原理示意图。该装置包括密闭箱体1、室内采样空气入口管2、第一温度传感器4、加热部件5、温湿度传感器6、空气取样动力风机9、米样空气输出管10和微电脑处理系统11 ;室内米样空气入口管2和采样空气输出管10分别设置在密闭箱体上的前后两端；第一温度传感器4、加热部件5、温湿度传感器6和空气取样动力风机9布置在密闭箱体内；且第一温度传感器4设置在室内采样空气入口管2与加热部件5之间且靠近室内空气入口 ；温湿度传感器6布置在加热部件5和空气输出管10之间；第一温度传感器、加热部件、温湿度传感器和空气取样动力风机分别通过信号线和微电脑处理系统11连接。为了消除加热环节所产生的扰动，进一步提供测量精度，还可在密闭箱体内依次设置冷却部件7和第二温度传感器8，冷却部件7和第二温度传感器8布置在温湿度传感器6和空气输出管之间10。为了实现采样空气在密闭箱体内的均匀混合，密闭箱体内还设有过滤均流器3，该均流过滤器布置在室内空气采样入口管2的后边，即布置在室内采样空气入口和第一温度传感器4之间。均流过滤器3后设置第一温度传感器4，检测采样空气的温度，这个温度即为发酵室内的空气温度。上述发酵室环境空气品质测量装置，其温度可通过热电阻如PtlOO检测，湿度可通过湿敏电容检测，检测的信号通过变送器转换成O…10VDC或4...20mA信号传送到微电脑处理系统11 (如PLC控制器或DDC控制器或自行开发的数据采集板卡等)上，实现温度、湿度的计算、存储和显示。加热部件5、冷却部件7、空气采样动力风机9等也通过信号线连接到微电脑处理系统11，实现 加热能力、冷却能力的调节和设备启停的控制。上述高温高湿环境温湿度测量装置，微电脑处理系统设计有标准的RS485通讯接口，支持标准的工业现场总线Modbus-RTU或Profibus-DP协议,可实现多台装置的联网数据采集和集中监控。该装置测量时，可通过微电脑处理系统11编程设计，在湿度低于设定值时不启动加热器，即加热部件5后测量的空气温度、湿度即为室内空气的温度、湿度。当湿度高于设定值后才启动加热部件5。输送空气的管道和容器都应采用保温，以保证测量的准确性。本实用新型提供的用于发酵室环境空气品质的测量工作原理如下:I)首先在发酵室内均匀布置若干根空气采样管，将采样空气送入密封箱体I内，在室内空气采样入口处后边安装过滤均流器3，实现空气的均匀混合。经均流过滤器3后的采样空气的温度由第一温度传感器4进行检测，这个温度即为发酵室内的温度。2)第一温度传感器4后设置加热部件5，对采样空气进行加热，加热后空气温度升高，相对湿度降低、含湿量不变，加热后温度和相对湿度由温湿度传感器6测量得到。由于发酵室内处于高温高湿环境，因此对采样空气需要进行加热,但加热量很小，对室内温湿度的扰动几乎可以忽略不计。为了消除该环节的扰动，在密闭箱体内设置冷却部件7和第二温度传感器8，冷却部件7和第二温度传感器8布置在温湿度传感器6和空气输出管之间10。即在温湿度传感器6后边加装冷却部件7，将采样过来的空气经过加热后再降温到加热前的温度，经过冷却部件7后的采样空气温度由第二温度传感器8测量得到。将采样空气经冷却部件7重新冷却到发酵室内的空气温度后，再经空气输出管10将空气通过连接管路送回发酵室内，或直接排放到大气中。
权利要求1.一种用于发酵室环境空气品质测量装置，其特征在于:该装置包括密闭箱体(I)、室内米样空气入口管(2)、第一温度传感器(4)、加热部件(5)、温湿度传感器(6)、空气取样动力风机(9)、采样空气输出管(10)以及微电脑处理系统(11);室内采样空气入口管(2)和采样空气输出管(10)分别设置在密闭箱体上，所述第一温度传感器(4)、加热部件(5)、温湿度传感器(6)和空气取样动力风机(9)布置在密闭箱体内；第一温度传感器(4)设置在室内采样空气入口管(2)与加热部件(5)之间且靠近室内采样空气入口 ；温湿度传感器(6)布置在加热部件(5)和米样空气输出管(10)之间；第一温度传感器、加热部件、温湿度传感器和空气取样动力风机分别通过信号线和微电脑处理系统(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于发酵室环境空气品质测量装置，其特征在于:在密闭箱体(I)内还依次设置有冷却部件(7)和第二温度传感器(8)，冷却部件(7)和第二温度传感器(8 )布置在温湿度传感器(6 )和空气输出管(10 )之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于发酵室环境空气品质测量装置，其特征在于:在密闭箱体(I)内还设置有均流过滤器(3)，该均流过滤器布置在第一温度传感器的前面，且靠近室内采样空气入口处。
4.根据权利要求3所述的一种用于发酵室环境空气品质测量装置，其特征在于:所述采样空气输出管通过管路与发酵室相连通。
专利摘要一种用于发酵室环境空气品质的测量装置,涉及高温高湿环境下空气品质测量技术及设备。本实用新型是在发酵室内布置若干采样管，通过采样风机将发酵室内空气引入一个依次安装有温度传感器、加热部件、温湿度传感器和动力采样风机的密闭箱体；通过温度传感器测得加热前的采样空气的温度，再通过温湿度传感器测量加热后的温湿度，然后利用公式计算出采样空气的含湿量，根据此含湿量和加热前的温度即可计算得到采样空气的相对湿度，即发酵室内的相对湿度。本实用新型解决了常规温湿度传感器用于发酵室内长期高湿环境的温度、湿度测量使用寿命短、测量精度低的问题。使用本实用新型可延长温湿度测量装置使用寿命8到10倍以上，湿度测量精度提高2%左右。
文档编号G01N33/00GK202974979SQ20122057313
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者熊周喻 申请人:熊周喻