一、 主要工作原理
150恒溫恒濕試驗(yàn)箱的工作原理基于一套閉環(huán)控制的系統(tǒng),主要由加熱、制冷、加濕和除濕四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。
溫度控制:
加熱: 通常采用電阻絲加熱,通過(guò)控制器輸出信號(hào),對(duì)箱內(nèi)空氣進(jìn)行加熱。
制冷: 核心是壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)(通常采用法國(guó)“泰康”或德國(guó)“比澤爾”等品牌壓縮機(jī))。其原理與空調(diào)/冰箱類似,通過(guò)制冷劑在蒸發(fā)器中吸熱,從而降低箱內(nèi)溫度。
控制邏輯: 溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)溫度,并將信號(hào)反饋給控制器。控制器根據(jù)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值的偏差,通過(guò)PID(比例-積分-微分)算法,精確控制加熱器的輸出功率或制冷壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),以達(dá)到恒溫目的。
濕度控制:
加濕: 普遍采用淺槽式蒸汽加濕或鍋爐蒸汽加濕。通過(guò)電加熱水產(chǎn)生純凈蒸汽,并將其導(dǎo)入箱內(nèi)氣流中,從而提高相對(duì)濕度。
除濕: 主要采用制冷除濕法。當(dāng)需要除濕時(shí),系統(tǒng)啟動(dòng)壓縮機(jī)制冷,使蒸發(fā)器(位于箱內(nèi)空氣循環(huán)風(fēng)道中)表面溫度降至露點(diǎn)溫度以下。當(dāng)濕空氣流過(guò)低溫的蒸發(fā)器時(shí),水蒸氣會(huì)冷凝成水珠附著在蒸發(fā)器上,從而降低空氣的絕對(duì)含濕量,達(dá)到除濕效果。
控制邏輯: 濕度傳感器(通常為電容式或電阻式)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)??刂破魍ㄟ^(guò)對(duì)比設(shè)定濕度與實(shí)測(cè)濕度,控制加濕器的工作或啟動(dòng)制冷系統(tǒng)進(jìn)行除濕。
總結(jié): 溫濕度傳感器不斷“感知”環(huán)境,控制器作為“大腦”進(jìn)行判斷,然后指揮加熱、制冷、加濕系統(tǒng)“行動(dòng)”,形成一個(gè)精密的動(dòng)態(tài)平衡,從而實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕。
二、 核心組成部分
一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的150恒溫恒濕試驗(yàn)箱通常由以下幾個(gè)核心系統(tǒng)組成:
箱體結(jié)構(gòu):
內(nèi)膽: 通常采用高級(jí)不銹鋼板(SUS304),耐腐蝕、耐高溫且易于清潔。
外殼: 一般采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板,表面進(jìn)行噴塑處理,防銹美觀。
保溫層: 采用高密度聚氨酯泡沫或超細(xì)玻璃棉,確保優(yōu)異的保溫性能,減少能量損失。
制冷系統(tǒng):
核心: 壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置(毛細(xì)管或膨脹閥)。
形式: 根據(jù)溫度范圍,有單級(jí)壓縮、復(fù)疊式壓縮等。復(fù)疊式用于實(shí)現(xiàn)更低的溫度(如-70℃)。
加熱系統(tǒng): 鎳鉻合金電熱絲式加熱器。
加濕系統(tǒng): 淺槽/鍋爐加濕裝置,包括水箱、水位控制器、加熱管等。
空氣循環(huán)系統(tǒng):
核心: 多翼式離心風(fēng)機(jī)。
作用: 強(qiáng)制使箱內(nèi)空氣流動(dòng),確保工作室內(nèi)溫濕度的均勻性和穩(wěn)定性。
控制系統(tǒng):
核心: 微電腦PID溫濕度控制器。
界面: 現(xiàn)代設(shè)備多采用彩色觸摸屏,操作直觀。
功能: 可編程(設(shè)定多段溫濕度曲線及保持時(shí)間)、記錄數(shù)據(jù)、連接電腦等。
傳感器:
溫度: 鉑電阻(PT100)或熱電偶。
濕度: 電容式高分子薄膜濕度傳感器。
三、 主要技術(shù)指標(biāo)與功能
溫度范圍: 常見(jiàn)為 -70℃ ~ +150℃, -40℃ ~ +150℃, 0℃ ~ +150℃ 等。
濕度范圍: 通常為 20% ~ 98% R.H.(請(qǐng)注意,在低溫條件下,如低于0℃,無(wú)法進(jìn)行有效的濕度控制,因?yàn)樗畷?huì)結(jié)冰)。
溫濕度波動(dòng)度: 指標(biāo)箱內(nèi)某一點(diǎn)在穩(wěn)定狀態(tài)下,參數(shù)變化的幅度。越小越好。
溫濕度均勻度: 指在穩(wěn)定狀態(tài)下,工作空間內(nèi)各點(diǎn)溫濕度參數(shù)的差異。越小代表箱內(nèi)性能越一致。
升溫/降溫速率: 通常為線性升溫/降溫速率,如 1℃~3℃/分鐘??焖贉刈兿涞乃俾士蛇_(dá) 5℃/分鐘以上。
可編程功能: 可設(shè)置多個(gè)循環(huán)測(cè)試程序,模擬晝夜交替、季節(jié)變化或產(chǎn)品實(shí)際使用中的復(fù)雜環(huán)境。
四、 主要應(yīng)用領(lǐng)域
150恒溫恒濕試驗(yàn)箱的應(yīng)用極其廣泛,幾乎覆蓋所有制造業(yè)和科研領(lǐng)域:
電子電器: 手機(jī)、電腦、芯片、PCB、家電等的高低溫存儲(chǔ)、工作試驗(yàn),溫循測(cè)試。
汽車(chē)工業(yè): 車(chē)載電子設(shè)備、零部件、內(nèi)外飾材料的老化、耐候性測(cè)試。
航空航天: 對(duì)可靠性要求高的機(jī)載設(shè)備、材料的環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試。
塑料化工: 材料在溫濕度變化下的力學(xué)性能、老化、黃變測(cè)試。
食品藥品: 藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)(符合GMP/GSP標(biāo)準(zhǔn))、食品的保質(zhì)期和儲(chǔ)存條件測(cè)試。
高等院校與科研機(jī)構(gòu): 用于材料科學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究。
五、 操作與維護(hù)注意事項(xiàng)
安裝環(huán)境: 需放置在通風(fēng)良好、無(wú)直射光、遠(yuǎn)離熱源的場(chǎng)所,確保設(shè)備周?chē)凶銐虻纳峥臻g。
樣品放置: 測(cè)試樣品不應(yīng)堵塞出風(fēng)口和回風(fēng)口,總體積不應(yīng)超過(guò)工作室容積的1/3,以確保空氣正常循環(huán)。
用水要求: 必須使用去離子水或蒸餾水,嚴(yán)禁使用自來(lái)水,以防止水垢積聚,損壞加濕器和傳感器。
定期維護(hù):
定期清潔箱體內(nèi)部和蒸發(fā)器。
定期檢查壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。
長(zhǎng)期不使用時(shí),應(yīng)排干水箱和水路中的水,并定期通電運(yùn)行。
六、 選購(gòu)要點(diǎn)
在選擇150恒溫恒濕試驗(yàn)箱時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注:
明確的測(cè)試需求: 確定所需的溫度范圍、濕度范圍、箱體容積、升降溫速率等核心指標(biāo)。
箱體容積: 根據(jù)測(cè)試樣品的大小和數(shù)量,遵循“樣品體積 ≤ 工作室容積的1/3”原則。
性能指標(biāo)的可靠性: 關(guān)注均勻度、波動(dòng)度等關(guān)鍵參數(shù),而不僅僅是范圍。
控制與編程功能: 是否需要多段編程、數(shù)據(jù)記錄、遠(yuǎn)程控制等功能。
品牌與售后服務(wù): 選擇有信譽(yù)的品牌,并確保供應(yīng)商能提供及時(shí)、專業(yè)的技術(shù)支持和維修服務(wù)。
合規(guī)性與標(biāo)準(zhǔn): 確認(rèn)設(shè)備是否符合相關(guān)國(guó)際/國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如ISO, IEC, MIL-STD等)。














