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申请/专利权人：江苏拓米洛高端装备股份有限公司

摘要：本发明提供了一种湿度营造系统及对该湿度营造系统进行控制的方法、装置，所述湿度营造系统包括：环境试验箱以及用于向环境试验箱中提供蒸汽的蒸汽发生机构；蒸汽发生机构包括：设置在环境试验箱上的金属块，金属块内设置有输汽盲孔以及与输汽盲孔连通的承水孔；输汽盲孔与环境试验箱的内部空间连通，承水孔位于环境试验箱的外部；插设在金属块中的加热组件；供水管，其一端插设在承水孔中，另一端用于与水源连通。本发明实施例的湿度营造系统可以减少蒸汽在环境试验箱中的团簇现象，提高环境试验箱中蒸汽的均匀分布，进而提升加湿的均匀性。

主权项：1.一种对湿度营造系统进行控制的方法，其特征在于，所述湿度营造系统，包括：环境试验箱以及用于向所述环境试验箱中提供蒸汽的蒸汽发生机构；所述蒸汽发生机构包括：设置在所述环境试验箱上的金属块，所述金属块内设置有输汽盲孔以及与所述输汽盲孔连通的承水孔；所述输汽盲孔与所述环境试验箱的内部空间连通，所述承水孔位于所述环境试验箱的外部；加热组件，其插设在所述金属块中；供水管，其一端插设在所述承水孔中，另一端用于与水源连通；所述对湿度营造系统进行控制的方法，包括：对设定湿度以及环境试验箱中的当前实际湿度的湿度偏差值进行第一PID计算，输出第一参数；对设定的金属块最大温度以及所述金属块的当前实际温度的温度偏差值进行第二PID计算，获取第二参数；第二个PID计算用于防止金属块的温度过高而导致加热组件的损坏，设定的金属块最大温度不高于加热组件的耐受极限温度；将所述第一参数和第二输出参数中相对较小的值作为目标参数；根据所述目标参数，输出对应宽度的PWM脉冲串，并将所述PWM脉冲串提供给与所述加热组件连接的继电器，所述继电器在所述PWM脉冲串的驱动下导通或断开所述加热组件与电源之间的连接。

全文数据：湿度营造系统及对该湿度营造系统进行控制的方法、装置技术领域本发明涉及试验设备技术领域，尤其涉及一种湿度营造系统。本发明涉及湿度控制技术领域，尤其涉及一种对上述湿度营造系统进行控制的方法及装置。背景技术本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。诸如检测、存储等可设想的工艺在某些情况下需要在恒温恒湿的环境下完成，而环境试验箱是营造这种环境所常用的设备。如公告号为CN207780622U提供的已知实施例所述，现在环境试验箱的湿度营造和控制，一般是通过外接设备将产生好的蒸汽通入到环境试验箱中的方式实现。例如，环境试验箱的外部放置盛有水的容器，对水进行加热，使其蒸发形成蒸汽。然后，再通过输汽管路将蒸汽通入环境试验箱中。然而，诚如上述已知实施例所阐述的那样，该加湿方式存在由于蒸汽产生速度较慢而导致加湿效率低下、蒸汽产生速度及停止均较慢而导致环境试验箱的湿度控制的准确性和即时性难以保证、以及为了维持环境试验箱中稳定的湿度而需要开启压缩机进行除湿作业而导致耗水量较大等问题。进一步地，由于该方式是将在外部已经产生的蒸汽通过输汽管路通入环境试验箱中。那么，蒸汽很容易在环境试验箱中出现团簇现象。如此，将导致环境试验箱中蒸汽分布不均匀，从而加湿均匀性有待于进一步提升。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。发明内容基于前述的现有技术缺陷，本发明实施例提供了一种湿度营造系统及对该湿度营造系统进行控制的方法、装置，其可以至少解决上述问题之一。为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。一种湿度营造系统，包括：环境试验箱以及用于向所述环境试验箱中提供蒸汽的蒸汽发生机构；所述蒸汽发生机构包括：设置在所述环境试验箱上的金属块，所述金属块内设置有输汽盲孔以及与所述输汽盲孔连通的承水孔；所述输汽盲孔与所述环境试验箱的内部空间连通，所述承水孔位于所述环境试验箱的外部；加热组件，其插设在所述金属块中；供水管，其一端插设在所述承水孔中，另一端用于与水源连通。一种对上述任一所述的湿度营造系统进行控制的方法，包括：对设定湿度以及环境试验箱中的当前实际湿度的湿度偏差值进行第一PID计算，输出第一参数；对设定的金属块最大温度以及所述金属块的当前实际温度的温度偏差值进行第二PID计算，获取第二参数；设定的金属块最大温度不高于加热组件的耐受极限温度；将所述第一参数和第二输出参数中相对较小的值作为目标参数；根据所述目标参数，输出对应宽度的PWM脉冲串，并将所述PWM脉冲串提供给与所述加热组件连接的继电器，所述继电器在所述PWM脉冲串的驱动下导通或断开所述加热组件与电源之间的连接。一种湿度控制装置，包括：第一PID计算模块，用于对设定湿度以及环境试验箱中的当前实际湿度的湿度偏差值进行第一PID计算，输出第一参数；第二PID计算模块，用于对所述设定的金属块最大温度以及所述金属块的当前实际温度的温度偏差值进行第二PID计算，获取第二参数；设定的金属块最大温度不高于加热组件的耐受极限温度；目标参数选取模块，用于将所述第一参数和第二输出参数中相对较小的值作为目标参数；PWM脉冲输出模块，用于根据所述目标参数，输出对应宽度的PWM脉冲串，并将所述PWM脉冲串提供给与所述加热组件连接的继电器，所述继电器在所述PWM脉冲串的驱动下导通或断开所述加热组件与电源之间的连接。本发明实施例的湿度营造系统，可以减少蒸汽在环境试验箱中的团簇现象，提高环境试验箱中蒸汽的均匀分布，进而提升加湿的均匀性。此外，本发明湿度控制方法及装置，通过两个PID的运算与输出，一方面保证了正常的湿度控制，另一方面也保护了加热组件，防止其因为温度过高而损坏。参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施例，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施例在范围上并不因而受到限制。针对一种实施例描述和或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，与其它实施例中的特征相组合，或替代其它实施例中的特征。应该强调，术语“包括包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：图1为本发明实施例的湿度营造系统的立体结构示意图；图2为本发明实施例的湿度营造系统的剖视结构示意图；图3为本发明实施例的湿度控制方法的流程图；图4为本发明实施例的湿度控制装置的模块图。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种湿度营造系统，包括：环境试验箱1以及用于向环境试验箱1中提供蒸汽的蒸汽发生机构。环境试验箱1可以采用任何合适的现有构造，本发明实施例对此不作限定。蒸汽发生机构包括：金属块2、加热组件3及供水管4。其中，金属块2设置在环境试验箱1上，金属块2内设置有输汽盲孔201以及与输汽盲孔201连通的承水孔202。输汽盲孔201与环境试验箱1的内部空间连通，承水孔202位于环境试验箱1的外部。金属块2由导热性能较佳的材质制成。此外，为了使与之接触的水能蒸发，金属块2的熔点至少高于水的蒸发温度（一般情况下，标准大气压下为100℃），以便在其温度达到甚至超过水的蒸发温度时，仍保持其物理形态不变。而铝块、铜块或铁块可较佳的满足上述两点要求。因此，在本实施例中，金属块2可优选为铝块、铜块或铁块中的任意一种。当然，本发明实施例并不以此为限。其他可满足上述两点要求的金属材料制成的金属块2，亦是可行的，本发明实施例对此不作限定。在一个实施例中，金属块2设置在环境试验箱1上且输汽盲孔201与环境试验箱1的内部空间连通的方式可以为，环境试验箱1的侧壁可以设置有通汽孔101。金属块2的设置端面与环境试验箱1的外壁相贴合，输汽盲孔201与通汽孔101对应接通。其中，设置端面为输汽盲孔201的开口端所在的端面。在本实施例中，金属块2与环境试验箱1为面与面之间的贴合固定。且输汽盲孔201接通至设置端面，并与环境试验箱1侧壁上设置的通汽孔101相对应。从而，实现输汽盲孔201与环境试验箱1的内部空间的连通。由此，金属块2整体位于环境试验箱1的外部。从而设置在金属块2中的承水孔202亦位于环境试验箱1的外部。在另一个实施例中，金属块2设置在环境试验箱1上且输汽盲孔201与环境试验箱1的内部空间连通的方式还可以为，环境试验箱1的侧壁可以设置有安装孔（未示出）。金属块2穿设在安装孔中，输汽盲孔201的开口端位于环境试验箱1内。在本实施例中，环境试验箱1的侧壁上设置的安装孔与金属块2的截面形状相适配，从而金属块2穿设在该安装孔中，并固定。这样，金属块2的部分延伸进入环境试验箱1的内部空间中，另一部分位于环境试验箱1的外部。而承水孔202设置在金属块2位于环境试验箱1外的部分中。加热组件3插设在金属块2中，用于对金属块2进行加热，使其升温至水的蒸发温度以上。加热组件3可以采用任何合适的现有构造，例如电加热管等，本发明实施例对此不作限定。加热组件3可通过继电器与电源连接，通过继电器的断开或闭合，控制加热组件3启动或停止操作。金属块2可呈立方体状，为卧式设置，输汽盲孔201在其内部沿轴向水平延伸。并且，加热组件3可以为多个，以提高对金属块2的加热效率。此外，多个加热组件3包围输汽盲孔201。从而使多个加热组件3产生的热量能够集中的对输汽盲孔201进行供应，提高热量的利用率。进一步地，多个加热组件3呈环形或矩形阵列的方式排布，输汽盲孔201位于多个加热组件3的排布阵列的中心。这样，可以提高多个加热组件3的产热均匀性。供水管4的一端（出水端）插设在承水孔202中，另一端（进水口）用于与水源连通。承接上文描述，由于承水孔202位于环境试验箱1的外部。因此，与承水孔202配合的供水管4也位于环境试验箱1的外部，从而避免了供水管4与环境试验箱1产生位置干涉的问题，保证供水管4能顺畅的与金属块2实现装配。如图2所示，承水孔202朝上开口，其轴向与输汽盲孔201的轴向垂直，且承水孔202设置在远离输汽盲孔201的开口端的位置处。如此，经供水管4注入至输汽盲孔201的水，可以尽可能的遍历输汽盲孔201，从而使水与金属块2充分接触，产生蒸汽。进一步地，蒸汽发生机构的数量可以为多个，多个蒸汽发生机构均匀设置在环境试验箱1上。从而，多个均匀设置的蒸汽发生机构可以均匀的向环境试验箱1内提供蒸汽，从而减少蒸汽在环境试验箱1中的团簇现象，提高环境试验箱1中蒸汽的均匀分布，进而提升加湿的均匀性。此外，金属块2中可以设置有温度检测元件5，用于检测金属块2的当前实际温度。环境试验箱1中可以设置有湿度检测元件，用于实时检测环境试验箱1中的当前实际湿度。温度检测元件5及湿度检测元件同样可采用任意合适的现在构造，例如可分别采用热电偶及湿度传感器等，本发明实施例对此不作限定。为了对环境试验箱1中的湿度进行控制，本发明实施例还提供了一种综合考虑金属块2的温度和环境试验箱1中的湿度这两种因素的湿度控制方法。由此，在控制环境试验箱1中的湿度的同时，避免金属块2因温度过高而导致加热组件3被损毁。具体的，如图3所示，本发明实施例的湿度控制方法包括：第一个PID计算：对设定湿度SP_humidity以及环境试验箱1中的当前实际湿度PV_humidity的湿度偏差值进行第一PID计算，输出第一参数PID_Out1。其中，环境试验箱1中的当前实际湿度PV_humidity可由上文所阐述的湿度检测元件测量得到，设定湿度SP_humidity为预先设定并存储于本地。第一PID计算可由第一PID控制器PID_Controller1来执行。其中，第一PID计算所包含的比例、积分、微分控制过程中所涉及的比例系数Kp、微分系数Ki、积分系数Kd，为根据实际情况进行适配性调整和设置，本发明实施例对此不作限定。第二个PID计算：对设定的金属块2最大温度SP_temperature以及金属块2的当前实际温度PV_temperature的温度偏差值进行第二PID计算，获取第二参数PID_Out2。同样的，金属块2的当前实际温度PV_temperature可由上文所阐述的温度检测元件5测量得到。设定的金属块2最大温度SP_temperature为从满足上文所述的高于水的蒸发温度但低于其熔化温度所限定的温度区间内选取的温度值。由于该第二个PID计算主要用于防止金属块2的温度过高而导致加热组件3的损坏，因此设定的金属块2最大温度不高于加热组件3的耐受极限温度。例如，加热组件3为电加热管，其耐受极限温度为250℃。则设定的金属块2最大温度SP_temperature在100~250℃这一温度区间内任意选取。设置了金属块2的当前实际温度PV_temperature，即可将其存储于本地。待接收到温度检测元件5测量到金属块2的当前实际温度PV_temperature后，调取该设定的金属块2最大温度SP_temperature，即可进行第二PID计算。同样的，第二PID计算可由第二PID控制器PID_Controller2来执行。其中，第二PID计算所包含的比例、积分、微分控制过程中所涉及的比例系数Kp、微分系数Ki、积分系数Kd，为根据实际情况进行适配性调整和设置，本发明实施例对此亦不作限定。目标参数选取：采用函数MinPID_Out1，PID_Out2，选取两个PID计算输出的最小值，将第一参数PID_Out1和第二输出参数PID_Out2中相对较小的值赋值于目标参数PID_Out_Min。PWM脉冲输出：根据目标参数PID_Out_Min的值，输出对应宽度的PWM脉冲串，并将所述PWM脉冲串提供给控制与加热组件3连接的继电器。继电器在PWM脉冲串的驱动下导通或断开加热组件3与电源之间的连接。在本实施例中，目标参数PID_Out_Min可以为PWM（PulseWidthModulation）脉冲串的占空比，其结合PWM脉冲串的信号周期T，即可得到PWM脉冲串的宽度。例如，目标参数PID_Out_Min为0.5，PWM脉冲串的信号周期T为4s，则PWM脉冲串的宽度为0.5*4s=2s。PWM脉冲串控制继电器的通断，从而控制加热组件3实际的工作时间，籍此实现加热组件3输出功率的控制调节。由此，通过两个PID的运算与输出，一方面保证了正常的湿度控制，另一方面也保护了加热组件3，防止其因为温度过高而损坏。基于同一构思，本发明实施例还提供了一种湿度控制装置，如下面的实施例所述。由于湿度控制装置解决问题的原理，以及能够取得的技术效果与湿度控制方法相似，因此湿度控制装置的实施可以参见上述湿度控制方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”，可以是基于软件实现，也可以是基于硬件实现，还可以是以软硬件结合的方式实现。如图4所示，本发明实施例的湿度控制装置包括：第一PID计算模块100，用于对设定湿度以及环境试验箱1中的当前实际湿度的湿度偏差值进行第一PID计算，输出第一参数；第二PID计算模块200，用于对设定的金属块2最大温度以及金属块2的当前实际温度的温度偏差值进行第二PID计算，获取第二参数；设定的金属块2最大温度不高于加热组件3的耐受极限温度；目标参数选取模块300，用于将第一参数和第二输出参数中相对较小的值作为目标参数；PWM脉冲输出模块400，用于根据目标参数，输出对应宽度的PWM脉冲串，并将PWM脉冲串提供给与加热组件3连接的继电器，继电器在PWM脉冲串的驱动下导通或断开加热组件3与电源之间的连接。本发明实施例的湿度控制装置与上述湿度控制方法相对应，可以与实现湿度控制方法相同的技术效果，在此不再赘述。需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容，可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

权利要求：1.一种湿度营造系统，其特征在于，包括：环境试验箱以及用于向所述环境试验箱中提供蒸汽的蒸汽发生机构；所述蒸汽发生机构包括：设置在所述环境试验箱上的金属块，所述金属块内设置有输汽盲孔以及与所述输汽盲孔连通的承水孔；所述输汽盲孔与所述环境试验箱的内部空间连通，所述承水孔位于所述环境试验箱的外部；加热组件，其插设在所述金属块中；供水管，其一端插设在所述承水孔中，另一端用于与水源连通。2.如权利要求1所述的湿度营造系统，其特征在于，所述环境试验箱的侧壁设置有通汽孔；所述金属块的设置端面与所述环境试验箱的外壁相贴合，所述输汽盲孔与所述通汽孔对应接通；其中，所述设置端面为所述输汽盲孔的开口端所在的端面。3.如权利要求1所述的湿度营造系统，其特征在于，所述环境试验箱的侧壁设置有安装孔；所述金属块穿设在所述安装孔中，所述输汽盲孔的开口端位于所述环境试验箱内。4.如权利要求1所述的湿度营造系统，其特征在于，所述金属块呈立方体状，所述输汽盲孔沿轴向水平延伸；所述加热组件为多个，多个所述加热组件包围所述输汽盲孔。5.如权利要求4所述的湿度营造系统，其特征在于，多个所述加热组件呈环形或矩形阵列的方式排布，所述输汽盲孔位于多个所述加热组件的排布阵列的中心。6.如权利要求1所述的湿度营造系统，其特征在于，所述承水孔的轴向与所述输汽盲孔的轴向垂直，且所述承水孔设置在远离所述输汽盲孔的开口端的位置处。7.如权利要求1所述的湿度营造系统，其特征在于，所述蒸汽发生机构的数量为多个，多个所述蒸汽发生机构均匀设置在所述环境试验箱上。8.如权利要求1所述的湿度营造系统，其特征在于，所述金属块中设置有温度检测元件，所述环境试验箱中设置有湿度检测元件。9.一种对权利要求1至8任意一项所述的湿度营造系统进行控制的方法，其特征在于，包括：对设定湿度以及环境试验箱中的当前实际湿度的湿度偏差值进行第一PID计算，输出第一参数；对设定的金属块最大温度以及所述金属块的当前实际温度的温度偏差值进行第二PID计算，获取第二参数；设定的金属块最大温度不高于加热组件的耐受极限温度；将所述第一参数和第二输出参数中相对较小的值作为目标参数；根据所述目标参数，输出对应宽度的PWM脉冲串，并将所述PWM脉冲串提供给与所述加热组件连接的继电器，所述继电器在所述PWM脉冲串的驱动下导通或断开所述加热组件与电源之间的连接。10.一种湿度控制装置，其特征在于，包括：第一PID计算模块，用于对设定湿度以及环境试验箱中的当前实际湿度的湿度偏差值进行第一PID计算，输出第一参数；第二PID计算模块，用于对所述设定的金属块最大温度以及所述金属块的当前实际温度的温度偏差值进行第二PID计算，获取第二参数；设定的金属块最大温度不高于加热组件的耐受极限温度；目标参数选取模块，用于将所述第一参数和第二输出参数中相对较小的值作为目标参数；PWM脉冲输出模块，用于根据所述目标参数，输出对应宽度的PWM脉冲串，并将所述PWM脉冲串提供给与所述加热组件连接的继电器，所述继电器在所述PWM脉冲串的驱动下导通或断开所述加热组件与电源之间的连接。

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