智能化恒湿加湿器
摘 要：本文给出智能化恒湿加湿器，通过引入嵌入式恒湿技术，加湿器主体与湿度检测器分离设计，以及通过18.9L纯净水桶作为加湿器水源，保证了空气湿度的恒定，为使用者创造了舒适的湿度环境。
关键词：加湿器；智能；恒湿
随着人们生活水平的提高，人们越来越重视生活的质量和工作环境的质量，科学证明，空气湿度与人体健康以及日常生活有着密切的联系，医学研究表明，居室湿度达到45～65%RH时，人的身体、思维皆处于最佳状态，无论工作、休息都可收到理想的效果。加湿器作为时尚小家电，它能为家居环境带来清新润泽的空气，在北方干燥的供暖期，加湿器对人体健康起到关键的保护作用。
1 研究现状
传统加湿器，不能根据环境湿度自动开、关机，需要借助人工方式，一旦打开电源开关，加湿器就一直工作，除非人为地去关闭电源，加湿器才停止工作，因此容易造成湿度达到期望值时加湿器仍然工作，过高将对身体产生不利影响。现有少数高端加湿器虽具有湿度控制功能，但是其湿度传感器均设置在加湿器机体上，由于加湿器周遭湿度必然大于室内平均湿度，使得空气湿度得不到良好控制。传统加湿器还普遍存在水箱容积过小的问题，市面加湿器的容积通常在1.2L左右，现有最大水箱容积也仅为5L，只供3天的加湿水量，这导致加湿器在使用过程中需要频繁加水，操作不便，稍有遗忘便会导致加湿器不能持续工作，造成空气湿度紊乱。同其他小家电产品相比，加湿器在中国的普及程度尚浅，市场培育尚不成熟，仍有很大的空间值得开拓，行业也保有良好的生命力。
2 加湿器主体设计
本文给出智能化恒湿加湿器，加湿器主体包含湿度传感器、水位检测及自动补水装置，通过无线技术将湿度传感器与加湿器通讯，利用湿度值控制加湿器的工作，保持空间内设定湿度值，增加自动水位传感器检测，及其大容量存水设备自动补水装置，能够使得空间内保持长时间湿度设定值。通过湿度传感器监测空气湿度，利用加湿器调节空间湿度，使之保持到一定湿度值。智能湿度加湿器主要应用了嵌入式技术，完成湿度信号采集，来根据湿度变换值控制智能加湿器完成空间湿度调节；湿度计与加湿器分体设计，加湿器在工作时，湿度计安放于加湿器远端，使得湿度计所测湿度更为准确，同时在湿度传感器与加湿器之间采用一种无线通讯技术，这样减少使用使线缆敷设的不便，使得空间环境更加的整洁。
本文所述加湿器主要设计为家庭使用，尽量达到无噪音干扰、雾化效率高、无污染，为此超声波加湿器成为首选，超声波加湿器工作原理是使用一种换能器把电能转换为机械能，在水中以一种很快的震荡使水雾化，散布到空气中来，通过这种方式达到加湿的目的。然而超声波加湿器对水质的要求较高，为此本设计选择纯净水作为加湿器水源，同时增加紫外线杀毒的装置，保证大容量储水装置中水质的长期安全。结合本系统中实际应用的需求，提出系统需要实现的调节控制恒湿范围在45%～65%RH；控制精度为±5%RH；而且仪器智能化也具有一定要求，总电源的安全控制、进水停止、自动定时排水、雾化空气质量安全、安装简洁。如图1加湿器原理框图，加湿器系统由两部分组成，一部分为嵌入式控制部分，另一部分为雾化存水结构单元，通过以上叙述的传感器检测到对应的信息，完成一定空间内环境湿度恒定，其加湿器工作流程：
1）首先将智能加湿器和湿度传感器开启，然后将智能加湿器通过功能设定键调节湿度预设值；
2）通过调整预设值后，使湿度传感器时时侦测湿度，监测储水位状态存水器没有在低水位状态时，低水位时补水，高水位停止；
3）湿度传感器反馈智能加湿器的湿度信息，智能加湿器通过无线湿度信号接收器接收湿度信息；
4）根据湿度信息开始喷雾，循环2、3步骤直到智能加湿器接收湿度信息到达预设值；
5）智能加湿器停止喷雾，循环2、3步骤直到加湿器接收湿度信息低于40%；
6）将接收到的湿度信息开启智能加湿器开始喷雾循环往复。
如图2所示加湿器结构图，智能恒湿加湿器组成包括：智能加湿器主体，智能加湿器主体分别与智能控制装置、纯净水桶连接，智能控制装置包括嵌入式系统微处理器，嵌入式系统微处理器安装在所述的智能加湿器主体内，加湿器主体通过无线信号与湿度传感器连接，湿度传感器内具有无线发射模块，嵌入式系统主板与无线湿度信号发射器连接。智能加湿器主体具有水箱，水箱下部具有雾化装置，水箱上部有紫外线杀菌装置，水箱内部具有出汽腔室，出汽腔室与出汽口连接，智能加湿主体上分别连接有工作指示燈和无线湿度信号接收器。纯净水桶内具有抽水装置、储水器低液位传感器，所述的补水泵与送水管连接，送水管与所述的水箱连接。嵌入式系统主板微处理器分别与无线湿度信号接收器、雾化装置、补水泵、储水器低液位传感器、水箱低液位传感器、水箱高液位传感器连接。
3 结论
目前市场上多数企业对加湿器的研究开发显的是更加的简单与薄弱，加湿器不具备核心的湿度恒定功能，导致湿度紊乱，导致使用者罹患加湿器肺炎等疾病，本产品通过引入嵌入式恒湿技术，以及18.9L纯净水桶提供水源，保证了空气湿度的恒定，为使用者创造了舒适的湿度环境，达到改善生活品质和提高经济效益的目的。
参考文献：
[1] 庞程程.2010-2011年中国加湿器市场研究年度报告[J].家用电器，2011，2.
作者简介：胡玥明（1985-），女，助理工程师，学士，研究方向：科研研发。
