控制单元的制作方法
【专利摘要】将控制单元(65)追加在包括恒温恒湿槽(1)、空调装置(8)、对恒温恒湿槽(1)内的温度和湿度进行测量的第一温湿度传感器(9)、接收来自第一温湿度传感器(9)的第一信号对空调装置(8)进行控制的控制器的环境试验装置(10)中。还包括用于测量恒温恒湿槽(1)内的温湿度分布的第二温湿度传感器(5)和追加单元(60)。该追加单元(60)从控制器(6)接收第一信号、与温度和湿度的设定值，并从第二温湿度传感器(5)接收第二信号，从所接收的第一信号、第二信号以及设定值计算出补正值，送往控制器(6)。
【专利说明】控制单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够在例如恒温恒湿槽(空腔)内追加的、提高温湿度分布性能的控制单元。
【背景技术】
[0002]到目前为止，在对医药产品等进行稳定性试验之际，为了能够在规定的温度和规定的湿度条件下对产品的性能做试验，使用的是例如包括恒温恒湿槽等的环境试验装置。在上述环境试验装置中，将温度传感器和湿度传感器设置在由隔热壁围成的恒温恒湿槽内，根据上述传感器的测量值对包括制冷机、加湿器以及加温机的空调装置进行控制，让空气在该槽内部和空调装置之间循环而使该槽内的温湿度成为目标温湿度且一定不变(参照例如专利文献I)。
[0003]现有的环境试验装置，一般情况都是将测量与空调装置的控制有关的控制物理量的温度传感器和湿度传感器布置在已被调节的空气的喷出口(或者吸入口)附近。这样做，是为了保证在已被调节的空气的喷出口附近测得的温度和湿度相对于空调装置的控制时间延迟小，以谋求空调装置控制的稳定化。
[0004]专利文献1:日本公开特许公报特开平7-140061号公报
[0005]非专利文献1:日本试验机工业会标准(恒温恒湿室、JTM K03)
【发明内容】
[0006]一发明要解决的技术问题一
[0007]然而，上述现有的环境试验装置是一种在喷出口等附近仅设置有一个温度和湿度测量传感器的结构，只不过是该测量传感器附近的温度和湿度成为事先设定好的控制目标即温度和湿度而已。因此，整个槽内并不一定会均匀地保持着控制目标即温度和湿度。
[0008]因此，为了消除测量传感器测得的温度和湿度值偏离了槽内的温湿度分布的平均值的偏离值，以下控制是有效的，即一直对槽内的温度和湿度进行测量，把握它们与测量传感器间的偏离值，对该偏离值进行补正。
[0009]为消除测量传感器的测量值和槽内的温度分布、湿度分布的平均值之差而进行控制时，需要改变原有控制器的结构。也就是说，需要换成以下控制器，该控制器要改变接收来自温湿度分布测量用传感器的信号的电路，还要改变用于对偏离值进行补正的控制程序。
[0010]换成该控制器不仅需要很多费用，还需要长时间地让环境试验装置本身停止工作。
[0011]本发明正是鉴于上述各点而完成的。其目的在于:低成本且精度良好地提高恒温恒湿槽内的温湿度分布性能。
[0012]—用于解决技术问题的技术方案一
[0013]为达成上述目的，本发明的构成如下:将包括用于测量温湿度分布的追加传感器和追加单元的控制单元追加在原有环境试验装置中。该追加单元接收来自该追加传感器的信号和来自原有温湿度传感器的信号并计算来自该追加传感器的信号与温度和湿度的各设定值之差。
[0014]具体而言，本发明所涉及的控制单元以以下控制单元为对象，将该控制单元追加在环境试验装置中，该环境试验装置包括:构成封闭空间的恒温恒湿槽、对该恒温恒湿槽的温度和湿度进行控制的空调装置、对所述恒温恒湿槽内的温度和湿度进行测量的第一温湿度传感器、以及接收来自该第一温湿度传感器的第一信号对所述空调装置进行控制的控制器。该控制单元包括:第二温湿度传感器和追加单元，该第二温湿度传感器用于对所述恒温恒湿槽内的温湿度分布进行测量。该追加单元，从所述控制器接收所述第一信号与温度和湿度的设定值，并从所述第二温湿度传感器接收第二信号，从所接收的第一信号、第二信号以及设定值计算出补正值，将该补正值送往所述控制器。
[0015]本发明的控制单元包括追加单元。该追加单元接受来自原有第一温湿度传感器的第一信号和设定值，接收来自所追加的第二传感器的第二信号，从这些信号和设定值求补正值，并将求得的该补正值送往原有控制器。也就是说，因为只要将从追加单元发送来的补正值追加到原有控制器的运算部即可，所以可以直接利用对恒温恒湿槽内的温湿度的控制方法。因此，能够低成本且精度良好地提高恒温恒湿槽内的温湿度分布性能。
[0016]在本发明的控制单元中，可以如此，第二温湿度传感器在恒温恒湿槽的内部设置有多个，追加单元计算的补正值是通过计算出第一信号和多个第二信号的中间值之差而求得的。
[0017]在本发明的控制单元中，优选第一温湿度传感器和各第二温湿度传感器的精度彼此相同。
[0018]—发明的效果一
[0019]根据本发明所涉及的控制单元，因为能够将该控制单元追加到环境试验装置的原有控制部中使用，所以能够低成本且精度良好地提高恒温恒湿槽内的温湿度分布性能。
[0020]附图简单说明
[0021]图1是示出本发明的一实施方式所涉及的环境试验装置的恒温恒湿槽的立体图。
[0022]图2是示出本发明的一实施方式所涉及的环境试验装置的恒温恒湿槽的试验室内部情况的立体图。
[0023]图3是示出本发明的一实施方式所涉及的环境试验装置的恒温恒湿槽的内部构成的功能框图。
[0024]图4是示出追加在本发明的一实施方式所涉及的环境试验装置中的控制单元的内部构成的功能框图。
【具体实施方式】
[0025]下面，参照附图对本发明的实施方式做说明。此外，以下优选实施方式是本质上优选的示例而已，并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途加以限制的意图。
[0026](一实施方式)
[0027]图1和图2示出作为本发明的一实施方式所涉及的环境试验装置10的恒温恒湿槽I (空腔)。恒温恒湿槽I用于例如医药产品的稳定性试验，为此而将试验室S内的温度和湿度稳定地维持在事先设定好的范围内。
[0028]如图1所示，恒温恒湿槽I的外形大致呈长方体状，恒温恒湿槽I上的门2安装在前表面上，自上端到达中央部位，可打开、关闭。用于设定成为控制目标的温度和湿度等的操作盘71和表示该设定值等的显示屏72都设置在门2的前表面上，且二者沿着上下方向排列。
[0029]如图2所示，将恒温恒湿槽I的门2打开以后，形成在恒温恒湿槽I内部的大致长方体形状的试验室S就敞开，由此而能够将试验品放入试验室S内或者将已放入试验室S内的试验品取出来。在试验室S内里头一侧壁面的上部，空气喷出口 3敞开，温度和湿度由包括制冷机、加湿机以及加温机等的空调装置8 (参照图3)调节了的调节空气喷到试验室S内。在试验室S内里头一侧壁面的下部，空气吸入口敞开，吸入试验室S内的空气并将该空气供往空调装置8。因此，恒温恒湿槽1，通过让空气试验室S内与空调装置8之间循环而将试验室S内的温度和湿度稳定地维持在事先设定好的范围内。恒温恒湿槽I在试验室S和空调装置8之间构成封闭空间。
[0030]此外，本实施方式中，说明的是在试验室S内里头一侧壁面的上部空气喷出口 3敞开，在试验室S内里头一侧壁面的下部空气吸入口敞开的状态，这仅为一例而已，空气喷出口和空气吸入口的敞开位置可以适当地设定。
[0031]图例中，两张摘板4上下排列着设直在试验室S内，试验品放在各摘板4上。此外，搁板4的张数和设置位置适当设定。
[0032]在试验室S内的顶面和底面上分别设置有四个相互间留有间隔的追加传感器5 ；在试验室S内的中央位置(图例中搁板4的中央位置)设置有一个追加传感器5。合计为九个追加传感器5是在试验室S内的各个位置测量温度和湿度以测量槽内的温湿度分布的传感器。此外，追加传感器5的数量并不限于此，图2仅为例示而已。追加传感器5的设置位置只要根据其设置数量进行设定即可。不过，优选在把握试验室S内的温湿度分布状态的基础上，将追加传感器5大致均匀地布置在试验室S内。
[0033]因此，优选将追加传感器5设置在试验室S内的八个角落部和一个中央部合计九个位置处。不过，追加传感器5并不限于上述九个，与不追加本实施方式的控制单元65的结构相比，只要将追加传感器5追加在离开以下说明的原有第一温湿度传感器9的位置中至少一个位置处，槽内的温湿度分布性能就会提高。
[0034]在空气喷出口 3设置有一个第一温湿度传感器9，根据该第一温湿度传感器9的测量值来测量从空气喷出口 3喷出的空气的温度、相对湿度以及绝对湿度。此外，第一温湿度传感器9的设置位置并不限于空气喷出口 3附近，将它设置在空气吸入口附近也是可以的。
[0035]来自第一温湿度传感器9的测量信号送往设置在恒温恒湿槽I下部的控制器6。控制器6根据第一温湿度传感器9和追加传感器5的测量值对空调装置8进行控制，以使试验室S内的温度和湿度达到事先设定好的状态。此外，在本实施方式中，来自各追加传感器5的测量信号送往追加单元60。由多个追加传感器5和追加单元60构成本实施方式所涉及的控制单元65。
[0036]如图3所示，控制器6具有接收来自第一温湿度传感器9的信号的信号接收部6f和保存由信号接收部6f接收到的信号的数据存储部6a。
[0037]控制器6具有温湿度设定部6b和运算部6d。该温湿度设定部6b根据来自用于对成为控制目标的温度和湿度进行设定等的操作盘71的操作信号对试验室S内的温度和湿度的控制目标值进行设定。该运算部6d接收来自该温湿度设定部6b和数据存储部6a的信号，如后所述地进行用于对空调装置8进行控制的各种运算。运算结果根据需要由设置在恒温恒湿槽I的门2上的显示屏72显示。
[0038]控制器6通过由运算部6d计算出来自第一温湿度传感器9的温度和湿度的测量值与设定值之差来生成第一补正值。由判断部6e判断第一温湿度传感器9的测量值和设定值之差。向操作者发出警告的信号灯73和报警器74根据此时的判断结果而启动。
[0039]不过，在本实施方式中，如后所述，在追加单元60中根据来自第一温湿度传感器9和多个追加传感器5的测量数据将来自第一温湿度传感器9的温度和湿度的测量值与设定值之差计算出来，并将该来自第一温湿度传感器9的温度和湿度的测量值与设定值之差生成为第二补正值。
[0040]控制器6还具有计算对空调装置8的控制调节量的控制调节量运算部6c。控制调节量运算部6c根据来自判断部6e的判断结果和由追加单元60生成的第二补正值对空调装置8进行控制。
[0041]本实施方式所涉及的控制器6具有I/O部6g，该I/O部6g与追加单元60之间进行通信。
[0042]相对于此，如图4所示，本实施方式所涉及的追加单元60包括信号接收部60a和数据存储部60b。该信号接收部60a接收来自各追加传感器5的信号；该数据存储部60b保存由信号接收部60a接收到的信号、和来自控制器6的温湿度的设定值和由第一温湿度传感器9测量的测量值。
[0043]追加单元60还包括运算部60c。该运算部60c通过计算从由数据存储部60b保存的第一温湿度传感器9的测量值和多个追加传感器5的测量值求出槽内的温湿度分布。运算部60的运算结果经I/O部60d送往控制器6。
[0044](运转方法)
[0045]接下来，对环境试验装置10的运转方法做说明。打开恒温恒湿槽I的门2，将成为环境试验对象的试验品放在设置于试验室S内的搁板4上。
[0046]控制目标值从设在门2的前表面上的操作盘71输入。此时，操作者能够看着显示屏72所显示的控制目标值确认操作的正误。
[0047]在环境试验装置10的运转过程中，温度和湿度已由空调装置8调节了的调节空气从空气喷出口 3喷到试验室S内。空气从设置在试验室S内里头一侧壁面下部的空气吸入口供往空调装置8。这样，一边让空气在试验室S内和空调装置8之间循环，一边将温度和湿度在空调装置8中被调节的调节空气供向试验室S内，试验室S内的温度和湿度由此而成为输入的控制目标值。
[0048]具体而言,从操作盘71输入的温度和湿度的设定值在例如输入时刻从控制器6的数据存储部6a经I/O部6g送往追加单元60。
[0049]如图3所示，由设置在试验室S内的空气喷出口 3附近的第一温湿度传感器9测量的温度和湿度数据经控制器6的信号接收部6f存储在数据存储部6a。往该数据存储部6a存储数据的存储能够以规定的周期进行。与此同时，由第一温湿度传感器9测得的测量数据从数据存储部6a经I/O部6g送往追加单元60。
[0050]另一方面，由大致均匀地设置在试验室S内的九个追加传感器5测得的温度和湿度数据分别经追加单元60的各信号接收部60a存储到数据存储部60b。优选，与控制器6同步往数据存储部60b存储温度和湿度数据。不过，控制器6和追加单元60的各抽样时刻并非一定同步。
[0051]运算部60c对存储在数据存储部60b内的、来自追加传感器5的多个数据偏离来自第一温湿度传感器9的数据的偏离值进行计算。在该情况下，追加传感器5的多个数据可以使用其中间值(中间)，也可以使用其平均值。
[0052]由运算部60c计算出的第二补正值经I/O部60d送往控制器6。
[0053]从追加单元60发送来的第二补正值存储在控制器6的数据存储部6a的规定区域。只要温湿度设定部6b、运算部6d、判断部6e以及控制调节量运算部6c根据存储在数据存储部6a的规定区域的第二补正值进行原有处理，就能够提高温湿度分布性能。
[0054]此外，能够根据需要由显示屏72显示追加单元60的计算结果(第二补正值等)。
[0055]此外，原有控制器6具备例如I/O部6g等外部通信功能的情况很多。但是,在原有控制器6没有外部通信功能的情况下就需要对控制器6设置外部通信功能。
[0056]控制器6需要对控制程序(软件)进行更新，以便做到能够进行将由追加单元60计算出的补正值存储到数据存储部6a的规定区域内的处理以及将补正值从该规定区域读出的处理等。
[0057]如上所述，根据本实施方式，使用环境试验装置10的原有控制器6对温度和湿度进行控制，利用所谓的事后追加来追加本发明所涉及的控制单元65，也就是多个追加传感器5和追加单元60，就能够使槽内的温湿度分布性能提高。
[0058]结果，无需重新购买环境试验装置10，从而能够以低成本提高槽内的温湿度分布性能。
[0059]因为原有控制器6本身的控制功能能够直接使用，所以在控制单元65的制造商和追加该控制单元65的环境试验装置10的制造商不同的情况下，也能够将本实施方式所涉及的控制单元65追加到原有环境试验装置10中。
[0060](其它实施方式)
[0061]上述实施方式还可以采用以下结构。
[0062]在本实施方式中，对包括在内部具有试验室S的恒温恒湿槽11的结构做了说明，但是对试验室S的大小没有限定。也就是说，具有作为其大小可保证作业人员进出的房间的试验室S的恒温恒湿室的结构也包括在内。
[0063]一产业实用性一
[0064]本发明能够用于包括恒温恒湿槽的环境试验装置，还能够广泛地应用于住宅用和产业用空调设备等。
[0065]一符号说明一
[0066]I 恒温恒湿槽
[0067]5 追加传感器(第二温湿度传感器)
[0068]6 控制器(控制部)
[0069]8 空调装置
[0070]9 第一温湿度传感器
[0071]10环境试验装置
[0072]60 追加单元
[0073]65控制单元
【权利要求】
1.一种控制单元，将该控制单元追加在环境试验装置中，该环境试验装置包括:构成封闭空间的恒温恒湿槽、对该恒温恒湿槽的温度和湿度进行控制的空调装置、对所述恒温恒湿槽内的温度和湿度进行测量的第一温湿度传感器、接收来自该第一温湿度传感器的第一信号对所述空调装置进行控制的控制器，其特征在于: 该控制单元包括:第二温湿度传感器和追加单元， 该第二温湿度传感器用于对所述恒温恒湿槽内的温湿度分布进行测量， 该追加单元，从所述控制器接收所述第一信号以及温度和湿度的设定值并从所述第二温湿度传感器接收第二信号，从所接收的第一信号、第二信号以及设定值计算出补正值，将该补正值送往所述控制器。
2.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于: 所述第二温湿度传感器，在所述恒温恒湿槽的内部设置有多个， 由所述追加单元计算出的所述补正值，是通过计算出所述第一信号和多个所述第二信号的中间值之差而求得的。
3.根据权利要求1或2所述的控制单元，其特征在于: 所述第一温湿度传感器和各所述第二温湿度传感器的精度彼此相同。
【文档编号】G01N17/00GK104081183SQ201280068796
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2012年2月3日
【发明者】小林雄一郎, 阪本雄一 申请人:株式会社长野科学