电子自动常温干燥技术代表产品防潮箱湿度控制知识

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电子自动常温干燥技术代表产品防潮箱

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内容摘要：电子自动常温干燥技术是近年来在现代技术背景下发展出的一种新型防潮防霉防氧化的干燥防护技术。其代表产品抽吸式电子自动防潮箱。已成为市售电子自动防潮箱的主流产品。

1, 电子自动常温干燥技术及其产品

　　电子自动常温干燥技术是近年来在现代技术背景下发展出的一种新型防潮防霉防氧化的干燥防护技术。由于采用常温抽吸式除湿, 没有传统的制冷式的缺陷, 具有除湿效率不受环境气温影响特点, 可终年高效除湿, 即使在冬季, 也可将箱内湿度降到30%以下，在除湿的同时, 还可净化被控空间的有害工业废气的突出优点。不但满足了防潮防霉防氧化的要求, 对保存影像胶片及磁记录材料也具有重要意义。其代表产品抽吸式电子自动防潮箱。已成为市售电子自动防潮箱的主流产品。

　　常温干燥技术在80年代中后期就有人在对此进行研究，并有早期产品出现, 此后常温干燥技术围绕智能控制, 自动除湿, 以及除湿速度的提高和控制显示精度的提高方面不断地得到发展和加强。1993年, 获得中国国家专利局专利授权, 具有中国自主知识产权的CARTEMAN牌电子自动防潮箱问世。其全电子智能动态高速除湿的电子自动防潮箱整机技术的发明, 使常温干燥技术提高到一个全新的水平。直至2002年, CARTEMAN牌电子自动防潮箱产品所采用的电子自动常温干燥技术先后获得4项国家发明和实用新型专利授权, CARTEMAN牌产品已成为电子自动常温干燥技术国际先进水平的领跑者。

　　电子自动常温干燥技术由于解决了传统除湿、防霉、防氧化腐蚀手段的不足, 具有突出的优点，受到广泛的欢迎。目前在中国大陆市场上出售的电子自动防潮箱, 除了CARTEMAN牌产品外, 主要还有获CARTEMAN授权许可, 由珠海生产的”万得福”牌静态渗透除湿产品, 和用台湾商标在大陆生产的某些厂牌的静态渗透除湿产品。

2, 电子自动防潮箱(干燥箱)的种类及区别

标准的抽吸式电子自动防潮箱由湿度采样控制装置、定时器、除湿器及驱动装置、湿度计、机箱等几大部分构成。由于价格因素对产品设计制造的影响, 即使标准型的产品也有很多差别。此外市面上也有简化型的产品出现。这些不同的区别是：

(1)湿度采样和控制显示

　　机械式湿度采样和控制显示的机型

　　该类产品为最常见的电子自动防潮箱产品。特点是使用机械式湿度传感器进行空气采样和机械式比较器预置设定箱内湿度, 由记忆合金弹簧、复位簧与连杆组成吸排潮门动作机构, 集成电路定时器控制除湿程序, 使用指针式湿度计指示箱内当前湿度。干燥过程为自然对流渗透。

　　其所使用的机械式湿度传感器, 主要是东莞生产的一种长度变化式湿度传感器。其原理是在一个金属支架上绷上尼龙类亲水性强的塑料薄膜, 当环境湿度上升时塑料薄膜会类似棉布吸潮缩水长度缩短绷紧, 压迫微动开关的按钮接通电源, 使防潮箱工作。湿度下降时塑料薄膜会伸长松弛, 松开微动开关的按钮而断电, 使防潮箱停止工作。通过旋转其控制旋纽带动一个偏心轮对塑料薄膜压迫微动开关的位置, 也就是比较基准压力进行调节, 从而实现当控制旋纽轮旋转到代表某个湿度范围的位置时接通或断开电源, 从而实现对箱内湿度进行控制的目的。由于这种机械式湿度传感器必需在对水份吸收或自然蒸发到一定的程度, 才能产生必要的力量来启动或释放微动开关, 因此反应迟钝, 滞后时间甚至可长达一二十分钟, 不能及时反应湿度的变化。不能对微量水变化发生反应, 且塑料薄膜受环境影响大, 控制点年飘移值大, 因此采用这种湿度传感器的电子自动防潮箱, 由于误差可达±10%以上, 因此以"高、中、低"或”L、H”(即低、高)来表示箱内湿度, 而不以标以具体的湿度值。此外, 由于塑料薄膜材料本身的不稳定性, 易老化变质, 影响寿命。由于这种传感器的价格仅为人民币二三十元,十分低廉, 因此被广泛使用, 其中包括CARTEMAN的大众级产品和珠海万得福的全部产品以及日本、台湾厂牌的绝大多数产品。由于这种机械式湿度传感器没有湿度电信号输出, 不能实现数码显示, 因而大都配用机械式指针湿度表来显示箱内湿度。

　　机械式指针式湿度表的湿敏元件, 有毛发式的, 也有在金属游丝上涂敷高分子亲水塑料材料制造的。其原理与机械式湿度传感器相同, 都属长度变化式, 利用长度变化产生的位移来驱动指针轴, 使指针在表盘上移动, 从而实现湿度的计量功能。因此具有机械式湿度传感器相同的弱点, 即反应迟钝, 滞后时间长也可长达一二十分钟, 不能对微量水变化发生反应, 显示误差大, 一般在±7%以上, 高的可达±10%以上, 年飘移值大, 不稳定, 易老化变质, 影响寿命。虽然其不能准确可靠计量, 显示的数值只能作参考，但由于其价格低廉，无需电信号也能工作, 因而也被广泛使用。

　　也有个别采用机械式湿度传感器的产品使用的是单独的液晶数字式湿度表, 但由于这种电子自动防潮箱属低端产品, 受市场价格的限制, 使用的也是供观察家庭气象情况的低档次液晶数字式湿度表。

　　此类电子自动防潮箱, 由于采样控制和显示独立互不相关, 因此存在累积误差, 其随机采样控制显示总误差可高达±20%以上。

　　电子式湿度采样和控制显示的机型

　　电子式湿度传感器能捕捉空气湿度的微量的变化, 反应灵敏, 滞后时间仅为几秒钟, 线性好, 误差小, 年漂移小。由于能将空气湿度的变化转换为电信号输出, 从而实现了数码显示。由于采用控制与显示的信号均来源相同, 避免了因采样控制和显示分离而造成的累积误差, 因此其采样控制显示总误差就是电子式湿度传感器本身的线性误差, 且该线性误差还可通过补偿电路进行调整, 进一步提高精度。

　　误差在±3%稳定性好的计量级电子式湿度传感器, 如芬兰的产品, 价格约在1500元/支, 如采用, 将大幅提高电子自动防潮箱的价格, 因此误差在±5%的普通仪表级电子式湿度传感器, 便成为首选。如CARTEMAN电子自动防潮箱, 采用的是日本名牌产品, 稳定性好, 误差指标也完全能满足使用要求。

　　目前国内也有少量单位生产电子式湿度传感器, 但质次价高, 特别是稳当性指标还不能满足防潮箱这种长期不间断使用的要求。

　　采用电子湿度传感器的防潮箱一般都采用了高质量二次精密稳压给整机供电, 电压适应范围大。

　　虽然电子式湿度采样和控制显示的防潮箱成本及售价都高于机械式湿度采样和控制显示的产品, 但从10年, 20年以上的长期有效安全保存角度衡量, 以及从产品的质量寿命考虑,它仍然是选择的重点, 也是电子自动防潮箱的发展方向。

　　机电一体化湿度采样和控制显示的机型

　　此类产品是由2002年由CARTEMAN发明的一种专利新型湿度采样和控制显示方式。特点是由于采用光机电结合的一体化专利结构, 没有累积误差。其控制显示总误差, 就是机械式指针式湿度表本身±7%的显示误差, 虽然机械式产品所存在的滞后、漂移等问题, 仍然存在,但大大提高了精度, 使之接近电子式湿度采样和控制显示的机型, 并保持了低价格, 因此与采用机械式湿度采样和控制显示的机型相比,性能大幅提升而价格基本持平, 因而具有突出的优点。目前已在CARTEMAN家用级电子自动防潮箱上采用并投放市场。

（2）除湿类型

　　静态渗透除湿和动态高速除湿的机型

　　电子自动防潮箱的除湿速度, 按结构不同分为静态渗透除湿和动态高速除湿两种。

　　静态除湿机型的干燥器(即除湿机芯)中所产生的干气, 与箱内存在的湿气是靠静态自然交流渗透取代而完成除湿过程, 因而除湿速度十分缓慢。特别是首次使用, 一般都要经过24-48小时以上预运行。因此此类机型的应用范围有局限。实际上比较适宜用于存放本身不含水份的物品如镜头、相机机身, 取放物品不频繁的用户使用。而对处于在高湿环境下, 经常每天数次频繁开门取放物品的专业用户, 就可能发生湿度始终降不下来的情况。如用以存放含水量高的物品, 如胶卷、照相底片、照片、音像磁带、计算机磁盘、邮票等纸制品, 除湿时间就特别长。如存放的量又多, 除湿时间甚至可长达半月以上, 甚至始终不停机, 拼机器寿命。并且, 当箱内湿度降下来后, 一旦开门取放物品, 湿度迅速上升, 又需要很长时间才能降下来。目前市售产品, 多为静态渗透除湿机型。

　　动态高速除湿机型, 在同等条件下比静态渗透除湿机型除湿快约8-10倍，由于除湿速度极快, 满足了在高湿环境下频繁开门取放物品的专业用户的使用要求, 并适宜大量存放胶卷、照相底片、照片、音像磁带、计算机磁盘、邮票纸制品等含水量高的物品存放要求, 并能实现快速深度除湿, 这对存放粉末材料, 存放环境湿度要求特别低的用户至关重要。

　　动态高速除湿技术是CARTEMAN发明的专利技术, 目前仅在CARTEMAN牌高速型机型上采用。其产品价格略高于静态渗透除湿机型。

　　需要指出的是, 有些厂家推出的所谓"低湿型"产品, 实际是在一个箱体内加装多个静态渗透除湿机芯, 改善有限, 但增加了故障机率和电耗, 机芯的体积还占用了用户花钱购买的有效存放空间。

（3）排潮门机械驱动方式

　　记忆合金弹簧驱动和微电机驱动的机型

　　电子自动防潮箱的吸排潮门的开关运动, 主要有由记忆合金弹簧驱动和微电机驱动两种方式。

　　采用记忆合金弹簧驱动的产品, 是利用记忆合金弹簧受温度变化能发生伸缩, 产生行程的原理, 与复位簧和连杆组成吸排潮门动作机构。记忆合金材料问世虽已有一、二十年, 但目前科学界对其研究和认识仍还远远不足。虽已知温度变化可致使钢材晶相在马氏体与奥氏体相互转变过程中会产生某种记忆效应, 但对其原理机制仍未搞清, 很多环节还不能用科学的方法让其重复性再现, 至今仍有很多未解的密。因此记忆合金材料目前还只处以初步应用阶段, 世界各国至今都还没有关记忆合金的国家或国际标准。以现在的技术水平, 记忆合金材料的工作特性受时间和工作环境影响极大, 作为驱动吸排潮门的动力源, 可靠性不是很高，最易产生的故障就是记忆合金弹簧使用一段时间后失效不能动作或动作行程不足, 导致电子自动防潮箱不能正常除湿。但采用记忆合金弹簧，因其本身价格十分低廉, 不但大大简化产品结构，还大幅降低了成本，正是因为采用了记忆合金弹簧，才使价格低廉的电子自动防潮箱低端产品得以产生, 使低收入个人用户能够早日用上电子自动防潮箱, 而厂家一般则以延长保用期(注: 非无故障期)的办法来延续产品的使用寿命。

　　采用电机驱动的产品,由于吸排潮门的开关运动只需几秒钟就可完成, 而电子自动防潮箱的除湿工作程序, 一天之中吸排潮门的开关运动只有几次, 因此电动机一天转动的时间累计不到一分钟, 一年累计不到6小时, 而电动机本身寿命可连续运转数年, 因此, 采用电机驱动电子自动防潮箱产品, 可靠性高, 寿命长。由于生产成本大大高于采用记忆合金弹簧驱动的产品，因而产品价格也要高一些。但对于追求高可靠性的单位及专业用户, 此类产品仍为首选。

　　采用电机驱动加电子定时器程序控制吸排潮门的技术, 是CARTEMAN发明的专利技术, 目前仅在CARTEMAN牌大众级, 专业级机型上采用。

　　需要指出的是, 某些产品不是采用电子定时器, 而是采用用数小时转一圈的低速电机驱动两个凸轮构成机械式定时器来驱动吸排潮门定时动作, 由于低速电机是24小时不停地运转, 减速齿轮很快因磨损造成间隙过大, 产生机械噪音, 整日"咔咔"作响, 噪音问题不容忽视。此类产品无电子元件, 实际上是一个机械产品。目前已基本退出市场。

（4）电子自动防潮箱(干燥箱)产品的简易目测鉴别方法

　　各种不同类型结构的电子自动防潮箱在外观上均有其特点, 仔细观察不难鉴别。

1), 抽吸式与半导体制冷式机型的鉴别方法

　　观察箱体后部, 凡有一块面积很大的铝板, 或由铝型材构成的散热器, 或有散热排风扇, 或有用于吸水的泡沫塑料或纺织物, 但无抽吸式产品所特有的排潮活门的, 属半导体制冷式机型。反之则为抽吸式机型。仔细观察不难鉴别。

2), 机械式与电子式和机电一体化湿度采样控制显示的鉴方法别

　　凡采用圆形机械式指针湿度计, 或虽采用液晶数码湿度计,但湿度计是独立的, 无电缆与箱内电路控制器连接, 湿度设置控制器上控制点标为"高、中、低"或"H、M、L", 插上电源, 转动湿度控制器旋钮, 细听在某一位置有"嗒"电源开关动作声, 从通气孔能看见机械式湿度传感器的金属架, 即属机械式产品。

　　凡采用发光数码式湿度计, 且湿度计有电缆与箱内电路控制器连接, 湿度设置控制器上控制点或表示有如30, 40, 50等具体控制值, 或有增减表示按钮, 按住不放显示窗数字就发生增减变化, 即属电子式产品。

　　某些产品的发光数码表是温度计而非湿度计, 应注意识别。

　　凡采用圆形机械式指针湿度计, 但湿度计上有电缆与箱内电路控制器连接的, 是机电一体化湿度采样控制显示。现只有CARTEMAN有此类产品。

3), 记忆合金弹簧驱动与电机驱动的鉴别方法

　　首先确认箱内环境湿度高于设定控制值, 然后找到排潮活门观察, 在活门正处于关闭状态下不通电, 用手指或小木片轻拨排潮门就可打开, 放手后门自动弹回关闭; 也可在排潮门关闭的状态下拔下电源插头有再插上通电, 观察其排潮门如是其缓慢开启, 时间长达数分种才能完全打开的, 属记忆合金弹簧驱动产品。凡要使大力才能将排潮门拨开的或经通电后排潮门几秒钟内就开启的属电机驱动的产品。

4), 静态渗透除湿与动态高速除湿机型的鉴别方法

　　凡不是CARTEMAN牌的抽吸式机型都属静态自然渗透除湿产品。CARTEMAN牌湿度设置控制器上有Turbo灯及型号末尾字母为H的属动态高速除湿产品。

3，部分电子自动防潮箱技术状态一览表

厂牌型式	除湿原理	湿度采样 (传感器)	湿度设定	定时程序控制	湿度显示仪表	排潮门驱动方式	除湿速度类型
卡特曼CARTEMAN AD系列	抽吸	机电一体	电子式	电子式	机械式	记忆合金	静态渗透
卡特曼CARTEMAN MD系列L型	抽吸	机械式	机械式	电子式	机械式	电机式	静态渗透
卡特曼CARTEMAN MD系列H型	抽吸	机械式	机械式	电子式	机械式	电机式	动态高速
卡特曼CARTEMAN MD系列L型	抽吸	电子式	电子式	电子式	电子式	电机式	静态渗透
卡特曼CARTEMAN MD系列H型	抽吸	电子式	电子式	电子式	电子式	电机式	动态高速
东洋(Toyo)ED,S,SD系列	抽吸	机械式	机械式	电子式	机械式	记忆合金	静态渗透
东洋(Toyo)EM系列	抽吸	电子式	电子式	电子式	电子式	记忆合金	静态渗透
东芝(Toshina) DC系列	抽吸	无	无	电子式	机械式	电机式	静态渗透
收藏家(Eurika)	抽吸	机械式	机械式	电子式	机械式	记忆合金	静态渗透
防潮家(First)AFD系列	抽吸	机械式	机械式	电子式	机械式	记忆合金	静态渗透
博士门(Bossman)DBX 系列	抽吸	电子式	电子式	电子式	电子式	记忆合金	静态渗透
博士门(Bossman)SP,BM系列	抽吸	机械式	机械式	电子式	机械式	记忆合金	静态渗透
万得福Wonderful	抽吸	机械式	机械式	电子式	机械式	记忆合金	静态渗透
Tonihan H系列	制冷	机械式	机械式	--	电子式	--	--
Tonihan NDC系列	制冷	机械式	机械式	--	机械式	--	--
防潮家(First)D系列	制冷	机械式	机械式	--	电子式	--	--
惠通(Hui Tong)	制冷	机械式	机械式	--	机械式	--	--
芳邻 (ADS)	制冷	机械式	机械式	--	机械式	--	--

文章来源：高标科技文章作者：谢涛
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由谢涛于2008-03-09 21:30:22编辑。

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