专利名称：吸湿材料重量变化监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种装置，特别涉及一种能够即时监测材料吸湿后的重量变化的 监测装置。
背景技术：
吸湿材料(具有吸收和释放水份的材料)对于环境中湿度的变化特别敏感，能够 根据周围环境湿度的变化吸收或释放水份，因而变化它们的原有状态。当材料最终达到平 衡状态时，它们将处于稳定状态停止吸收和释放水份，也就是说达到了焓湿平衡(EMC)，此 时，特殊的温度和相对湿度下对其影响很小。当相对湿度开始下降时空气又从物质中吸收 水份，以保持其焓湿平衡，当物质失去水份后它将会变皱，变型，变脆，易于溶解等，这些问 题的产生不仅影响材料，同时也影响机器设备，完成工序，外表，以及重量和品质。常见的吸湿材料包括木材、木制品、纸、纸制品、纺织品、皮革制品、陶制品、食品及 药品等。材料吸湿性质与其化学组成及结构有关。而对于无机非金属材料，吸湿性除了与 材料的表面化学性质有关外，还与材料微结构有关，如果多毛细孔，其吸湿能力就比较强， 除此之外还和毛细孔的直径与结构相关。对于有机高分子材料也是如此。金属表面也有吸 附水分子的性质，和金属元素的性质以及表面结构状态相关。考察材料在特定湿度环境中的重量变化，成为材料物理性质研究的重要范畴。材料在吸水或失水过程中，重量变化微小，容易造成称量不准及称量困难。在称重 装置上反复添加物料使称量误差加大，并且，将材料置于自然环境中进行相关操作，环境条 件不稳定，测定结果的可靠性均较低。有必要提供一种吸湿材料重量变化监测装置，能够实时准确测定特定湿度环境中 吸湿材料重量的变化，并将测定结果以数据或图文形式输出，有助于实验人员获得精确数 据并研究随湿度变化的吸湿材料质量变化规律，同时装置结构简单，易于实现。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种吸湿材料重量变化监测装置，能够实时 准确测定特定湿度环境中吸湿材料重量的变化，并将测定结果以数据或图文形式输出，有 助于实验人员获得精确数据并研究随湿度变化的吸湿材料质量变化规律，同时装置结构简 单，易于实现。本实用新型的吸湿材料重量变化监测装置，包括监测室，监测室设置监测系统，所 述监测系统包括湿度传感单元、质量传感单元、控制处理单元和监测结果输出单元；湿度传 感单元和质量传感单元均设置于监测室内；湿度传感单元包括湿度传感器，质量传感单元包括称重传感器和设置于称重传感 器上的称重平台；湿度传感器的信号输出端及称重传感器的信号输出端分别与控制处理单元的信 号输入端相连，控制处理单元的信号输出端与监测结果输出单元的信号输入端相连。[0011]进一步，所述控制处理单元包括模数转换器和控制处理器，湿度传感器的信号输 出端及称重传感器的信号输出端分别与模数转换器的信号输入端相连，模数转换器的信号 输出端与控制处理器的信号输入端相连；进一步，所述控制处理器为AVR处理器；进一步，所述监测结果输出单元包括PC机、显示器和打印机，控制处理器的信号 输出端通过RS-232接口与PC机的信号输入端相连，PC机的信号输出端分别与显示器信号 输入端及打印机的信号输入端相连；进一步，还包括湿度调节组件，所述湿度调节组件包括加湿器，加湿器设置加湿控 单元，控制处理单元的指令输出端与加湿控制单元的指令输入端相连；进一步，所述湿度调节组件还包括吸湿器，吸湿器设置吸湿控制单元，控制处理单 元的指令输出端与吸湿控制单元的指令输入端相连；进一步，所述加湿控制单元包括加湿电动控制阀，所述吸湿控制单元包括吸湿电 动控制阀；控制处理单元的指令输出端分别与加湿电动控制阀的指令接收端及吸湿电动控 制阀的指令接收端相连。本实用新型的有益效果本实用新型的吸湿材料重量变化监测装置包括监测室， 监测室设置监测系统，所述监测系统包括湿度传感单元、质量传感单元、控制处理单元和监 测结果输出单元；湿度传感单元包括湿度传感器，质量传感单元包括称重传感器和设置于 称重传感器上的称重平台；湿度传感器的信号输出端及称重传感器的信号输出端分别与控 制处理单元的信号输入端相连，控制处理单元的信号输出端与监测结果输出单元的信号输 入端相连；使用时，通过加湿装置或除湿装置调节监测室湿度大小，采用湿度传感器实时测 定监测室湿度，采用称重传感器实时测定吸湿材料重量，所得湿度信号及质量信号分别传 递给控制处理单元，控制处理单元再将信号转化为可读形式的数据并通过监测结果输出单 元输出，实现了特定湿度环境中吸湿材料重量变化的实时准确测定，有助于实验人员获得 精确数据并研究随湿度变化的吸湿材料质量变化规律，整个装置结构简单，操作简便，自动 化程度高，易于实现，数据获取方便可靠，实用性好。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型监测室的内部结构示意图；图2为本实用新型原理图。
具体实施方式
图1为本实用新型监测室的内部结构示意图；图2为本实用新型原理图。如图所示本实施例的吸湿材料重量变化监测装置，包括监测室1，监测室1设置监测系统， 所述监测系统包括湿度传感单元、质量传感单元、控制处理单元6和监测结果输出单元13 ； 湿度传感单元和质量传感单元均设置于监测室内；湿度传感单元包括湿度传感器2，质量 传感单元包括称重传感器5和设置于称重传感器上的称重平台8，湿度传感器2的信号输出
4端及称重传感器5的信号输出端分别与控制处理单元6的信号输入端相连，控制处理单元 6的信号输出端与监测结果输出单元13的信号输入端相连；使用时，操作者通过加湿装置 或除湿装置调节监测室湿度大小，基于传感器灵敏度高、测定结果准确可靠的特点，采用湿 度传感器实时测定监测室湿度，采用称重传感器实时测定吸湿材料重量，所得湿度信号及 质量信号分别传递给控制处理单元，控制处理单元再将信号转化为可读形式的数据并通过 监测结果输出单元输出，当湿度达到所需标准时，停止加湿或吸湿操作即可，实现了特定湿 度环境中吸湿材料重量的变化的实时准确测定，测定结果以数据或图文形式输出，有助于 实验人员获得精确数据并研究随湿度变化的吸湿材料质量变化规律，整个装置结构简单， 操作简便，自动化程度高，易于实现，数据获取方便可靠，实用性好。根据实际需要，操作者 可以用恒温箱作为监测室，便于温度调控。作为前述实施例的进一步改进，所述控制处理单元包括模数转换器61和控制处 理器62，湿度传感器2的信号输出端及称重传感器5的信号输出端分别与模数转换器61 的信号输入端相连，模数转换器61的信号输出端与控制处理器62的信号输入端相连，模数 转换器及控制处理器均具有结构简单、能耗低、体积小的优点，同时抗干扰能力强，精度高， 信号接收转换更加准确可靠。控制处理器可优选为AVR处理器，指令执行速度快，实用性更 尚ο作为前述实施例的进一步改进，所述监测结果输出单元包括PC机9、显示器10和 打印机11，控制处理器62的信号输出端通过RS-232接口 12与PC机9的信号输入端相连， PC机9的信号输出端分别与显示器10信号输入端及打印机11的信号输入端相连；此结构 便于监测者进行数据分析和处理，处理结果即可以在显示器上显示，也可以通过打印方式 输出，人机对话效果好，使用更方便。本实施例中，PC机、显示器和打印机均设置于监测室 外，操作者无需开闭监测室也可获得监测结果，避免对实验环境的稳定造成干扰，同时减小 监测室占用空间，资源利用率高，当然，PC机、显示器和打印机也可设置于检测室内。作为前述实施例的进一步改进，还包括湿度调节组件3，所述湿度调节组件3包括 加湿器31，加湿器设置加湿控单元4，控制处理单元的指令输出端与加湿控制单元4的指令 输入端相连；加湿器成本低，便于获得，且使用方便，在加湿器上设置加湿控制单元，操作者 可通过控制处理单元实现对加湿器的自动控制，自动化程度更高。作为前述实施例的进一步改进，所述湿度调节组件3还包括吸湿器32，吸湿器设 置吸湿控制单元7，控制处理单元的指令输出端与吸湿控制单元的指令接收端相连；当监 测室的湿度过高时，湿度传感器将湿度信号反馈给控制处理单元，控制处理单元对吸湿控 制单元发出吸湿指令，吸湿器启动并吸湿，当湿度达到所需水平后，控制处理单元向吸湿控 制单元发出停止指令，吸湿器停止工作，吸湿器与加湿器相配合的结构可使监测室的湿度 快速达到所需水平，湿度调节更快速方便。作为前述实施例的进一步改进，所述加湿控制单元4包括加湿电动控制阀41，所 述吸湿控制单元包括吸湿电动控制阀71 ；控制处理单元6中控制处理器的指令输出端分别 与加湿电动控制阀41的指令接收端及吸湿电动控制阀71的指令接收端相连。将电动执行 器与电动控制阀相配合并用于加湿器及除湿器的自动化控制，操作简单易于实现，加湿与 除湿精度高，实用性好。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本 实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范 围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求一种吸湿材料重量变化监测装置，其特征在于包括监测室(1)，监测室(1)设置监测系统，所述监测系统包括湿度传感单元、质量传感单元、控制处理单元(6)和监测结果输出单元(13)；湿度传感单元和质量传感单元均设置于监测室内；湿度传感单元包括湿度传感器(2)，质量传感单元包括称重传感器(5)和设置于称重传感器上的称重平台(8)，湿度传感器(2)的信号输出端及称重传感器(5)的信号输出端分别与控制处理单元(6)的信号输入端相连，控制处理单元(6)的信号输出端与监测结果输出单元(13)的信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述的吸湿材料重量变化监测装置，其特征在于所述控制处理单 元包括模数转换器(61)和控制处理器(62)，湿度传感器(2)的信号输出端及称重传感器 (5)的信号输出端分别与模数转换器(61)的信号输入端相连，模数转换器(61)的信号输出 端与控制处理器(62)的信号输入端相连。
3.根据权利要求2所述的吸湿材料重量变化监测装置，其特征在于所述控制处理器 (62)为AVR处理器。
4.根据权利要求3所述的吸湿材料重量变化监测装置，其特征在于所述监测结果输 出单元(13)包括PC机(9)、显示器(10)和打印机(11)，控制处理器(62)的信号输出端通 过RS-232接口(12)与PC机(9)的信号输入端相连，PC机(9)的信号输出端分别与显示 器(10)信号输入端及打印机(11)的信号输入端相连。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的吸湿材料重量变化监测装置，其特征在于 还包括湿度调节组件(3)，所述湿度调节组件(3)包括加湿器(31)，加湿器设置加湿控单元 (4)，控制处理单元的指令输出端与加湿控制单元(4)的指令输入端相连。
6 根据权利要求5所述的吸湿材料重量变化监测装置，其特征在于所述湿度调节组 件还包括吸湿器(32)，吸湿器设置吸湿控制单元(7)，控制处理单元的指令输出端与吸湿 控制单元(7)的指令输入端相连。
7.根据权利要求6所述的吸湿材料重量变化监测装置，其特征在于所述加湿控制单 元包括加湿电动控制阀(41)，所述吸湿控制单元包括吸湿电动控制阀(71)；控制处理单元(6)的指令输出端分别与加湿电动控制阀(41)的指令接收端及吸湿电 动控制阀(71)的指令接收端相连。
专利摘要本实用新型公开一种吸湿材料重量变化监测装置，包括设置监测系统的监测室，监测系统包括湿度传感单元、质量传感单元、控制处理单元和监测结果输出单元；湿度传感器及称重传感器的信号输出端分别与控制处理单元的信号输入端相连，控制处理单元的信号输出端与监测结果输出单元的信号输入端相连；使用时，通过加湿或除湿装置调节监测室湿度大小，采用湿度传感器测定监测室湿度，采用称重传感器测定材料重量，所得湿度及质量信号传递给控制处理单元并通过监测结果输出单元输出，实现了吸湿材料重量变化的实时准确测定，有助于实验人员获得精确数据并研究随湿度变化的吸湿材料质量变化规律，整个装置自动化程度高，数据获取方便可靠，实用性好。
文档编号G01N5/02GK201749070SQ20102024359
公开日2011年2月16日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者宁志刚, 崔运利, 杨柳, 熊娟, 王富友 申请人:中国人民解放军第三军医大学第一附属医院