Обмен опытом

См. также:

Уважаемые коллеги. Размещение авторского материала на страницах электронного справочника "Информио" является бесплатным. Для получения бесплатного свидетельства необходимо оформить заявку

Положение о размещении авторского материала

Размещение информации

Разработка и монтаж автоматической системы контроля и регулирования влажности воздуха

27.06.2019 358 575
Горюнова Марина Владимировна
Горюнова Марина Владимировна, преподаватель

Амелин Валерий Сергеевич
Амелин Валерий Сергеевич, студент

Малахов Вадим Павлович
Малахов Вадим Павлович, студент

Оскольский политехнический колледж

Влажность - это мера, характеризующая содержание воды в воздухе. В зависимости от количества паров, находящихся при данной температуре в атмосфере, воздух бывает различной степени влажности. Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать близок или далек водяной пар, находящийся в воздухе, от состояния насыщения.

Цель - разработка и монтаж автоматической системы контроля увлажнения воздуха.  

Задачи:

- описать технологические параметры системы увлажнения воздуха;

- разработать функциональную схему САР влажности воздуха;

- разработать структурную схему системы и рассчитать передаточные функции элементов системы;

- выбрать аппаратные и аппаратно-программные технические средства автоматизации;

- проанализировать существующие средства программирования и выбрать среду программирования;

-  разработать алгоритм и программу для САР влажности воздуха;

- рассмотреть вопросы охраны труда и окружающей среды

Отношение текущей абсолютной влажности воздуха к максимальной абсолютной влажности при данной температуре называется относительной влажностью. Параметры воздуха с различной влажностью представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры воздуха с различной влажностью

Параметр

Значение

Сухой

До 55%

Умеренно сухой

56% - 70%

Умеренно влажный

71% - 85%

Сильно влажный

Свыше 85%

Относительная влажность очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85 % и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт.

Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы.

Низкие значения относительной влажности наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50 % и ниже). С высотой влажность быстро убывает.

На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу приходится 99 % водяного пара атмосферы. В среднем над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара. Нормальный уровень влажности благотворно отображается на нашем самочувствии.

Наше тело на 90% состоит из воды. Поэтому не удивительно, что оптимальная для человека относительная влажность воздуха находится в пределах 45 - 60%. Это не просто комфорт, это жизненная потребность и залог здоровья.

Климатический прибор состоит из емкости, в которой находится основной запас воды, и основания прибора, с расположенным в нем излучателем.

В основной емкости запаса воды установлен клапан-дозатор, который служит для поддержания нужного уровня воды в отсеке с излучателем, не допуская переизбытка. Кроме того, в увлажнителе установлен вентилятор для выдува распыленной ультразвуковым элементом воды.

Практически в каждом современном увлажнителе воздуха есть электронное управление, и гигростат, для точного измерения уровня влажности. Многие производители оснащают свои устройства ионизаторами, различными системами фильтрации и множеством дополнительных программ, для более комфортного использования устройства.

Принцип работы ультразвукового увлажнителя воздуха несложен для понимания. Основным узлом прибора является излучатель. Он выглядит в виде шайбы из пьезокерамической керамики, с выведенными посеребренными электродами.

При подаче на него переменного тока, этот элемент начинает вибрировать с ультразвуковой частотой. При достижении определенной мощности, скорость колебания возрастает до такой степени, что начинает разбивать поверхность воды на мельчайшие частички.

Вода, превращенная излучателем в аэрозоль в камере над ультразвуковым элементом, выдувается наружу установленным вентилятором. Водяной туман наполняет помещение и повышает уровень влажности воздуха до установленных пользователем пределов.

Гигрометр, установленный в приборе, покажет относительную влажность воздуха, а пользователь всегда имеет возможность прекратить выполнение устройством программы или увеличить мощность увлажнителя при недостаточной влажности. После достижения устройством нужных значений влажности, он останавливается и находится в режиме ожидания. После понижения содержания влаги в воздухе помещения, прибор автоматически включается и цикл повторяется.

Задание поступает на микропроцессорную плату ардуино, где вырабатывается управляющее воздействие, которое реализуется в исполнительном механизме, а именно мембрана начинает вырабатывать пар, после чего вентилятор распространяет пар в объект управления в результате чего происходит увлажнение.

Нормы влажности в квартирах

Согласно ГОСТу, оптимальной относительной влажностью в холодное время года считается 30-45%, а в теплое – 30-60%. Указаны в ГОСТе и предельные показатели: зимой, по мнению авторов, она не должна превышать 60%, а летом – 65%.

Физиологи рекомендуют поддерживать влажность в квартире на уровне 40-60% вне зависимости от времени года.

30% влажности – нижняя граница нормы по ГОСТу – многими ощущается как сухой воздух со всеми сопутствующими. Такая влажность недостаточна и для большинства комнатных растений: они начнут сохнуть и вянуть. Оптимальная влажность для распространенных в наших широтах комнатных цветов – 40-70%.

Норма влажности на рабочем месте

Если же говорить об офисной работе, то норма влажности в кабинете будет примерно такой же, как и для жилых помещений: 40-60%. Более высокая влажность крайне нежелательна, потому что может плохо повлиять на технику и документы. Впрочем, проблема повышенной влажности нехарактерна для офисных кабинетов. Намного более распространена противоположная проблема: слишком сухой воздух. Увлажнитель воздуха – уже привычный атрибут офисов. Как правило, это самый простой выход в случае, если влажность в кабинете не соответствует норме, главное – его установить.

Таким образом, данная работа позволит создать более дешевый и эффективный увлажнитель воздуха

Список использованных источников

  1. Афонин А.М., Царегородцев Ю.Н. Теоретичекие основы разработки и моделирования систем автоматизации: /учебное пособие А.М. Афонин, Ю.Н. Царегородцев - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 105 с.
  2. Клюев А.С. Автоматизация настройки систем управления / А.С. Клюев, В.Я. Ротач, В.Ф. Кузищин, 2015. - 213 c.
  3. Котов К.И. Шершевер М.А. Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов. Вычислительная и микропроцессорная техника. / К.И. Котов, М.А Шершевер. - М.: Металлургия, 2016. - 213 c.
  4. Солодовникова В. В. Микропроцессорные автоматические системы регулирования/ Под ред. В.В. Солодовникова. М.: Высш. шк., 2015. - 255с.
  5. Анализ средств программирования и выбор среды программирования [Электронный ресурс]: https://infopedia.su/
  6. Аппаратная платформа Arduino [Электронный ресурс]: https://arduno.ru/
  7. Способы определения влажности воздуха [Электронный ресурс]: https://interneturok.ru/
  8. Описание и технологические параметры системы увлажнения воздуха [Электронный ресурс]: http://www.vidstroi.ru/

 

 

Оригинал работы: Разработка и монтаж автоматической системы контроля и регулирования влажности воздуха




Назад к списку


Добавить комментарий
Прежде чем добавлять комментарий, ознакомьтесь с правилами публикации
Имя:*
E-mail:
Должность:
Организация:
Комментарий:*
Введите код, который видите на картинке:*