可程式恒溫恒濕試驗(yàn)箱是如何實(shí)現(xiàn)溫濕度的？

可程式恒溫恒濕試驗(yàn)箱主要通過以下方式實(shí)現(xiàn)溫濕度控制：

一、溫度控制原理

加熱系統(tǒng)

一般采用電加熱管作為加熱元件。當(dāng)試驗(yàn)箱內(nèi)溫度低于設(shè)定值時，控制系統(tǒng)會發(fā)出指令，使電加熱管開始工作。電加熱管通過熱輻射和熱對流的方式將熱量傳遞給箱內(nèi)的空氣。例如，在一個容積為 1 立方米的試驗(yàn)箱中，電加熱管功率可能在 1 - 3kW 左右，具體功率大小根據(jù)試驗(yàn)箱的大小和升溫速率要求來確定。隨著熱量的傳遞，箱內(nèi)空氣溫度逐漸升高。

溫度傳感器（如鉑電阻溫度傳感器）會實(shí)時監(jiān)測箱內(nèi)溫度，并將溫度信號反饋給控制器?？刂破鞲鶕?jù)設(shè)定的溫度值和實(shí)際監(jiān)測到的溫度值進(jìn)行比較和計(jì)算。如果實(shí)際溫度仍然低于設(shè)定溫度，加熱管會持續(xù)工作；當(dāng)實(shí)際溫度達(dá)到或接近設(shè)定溫度時，控制器會調(diào)節(jié)加熱管的功率，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定值附近，通常溫度控制精度可以達(dá)到 ±0.1 - ±1℃。

制冷系統(tǒng)

制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置（如毛細(xì)管或膨脹閥）和蒸發(fā)器組成。當(dāng)試驗(yàn)箱內(nèi)溫度高于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)開始工作。壓縮機(jī)將制冷劑（如 R404A 等環(huán)保型制冷劑）壓縮成高溫高壓氣體，這種氣體進(jìn)入冷凝器后，通過風(fēng)冷或水冷的方式將熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中，從而使制冷劑氣體冷凝成液體。

經(jīng)過節(jié)流裝置后，制冷劑液體壓力降低，進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中，制冷劑液體迅速汽化，吸收箱內(nèi)空氣的熱量，從而使箱內(nèi)溫度降低。例如，對于一個溫度范圍在 - 40℃ - 150℃的試驗(yàn)箱，制冷系統(tǒng)的制冷量需要根據(jù)試驗(yàn)箱的容積和降溫速率要求來設(shè)計(jì)。制冷系統(tǒng)同樣受到溫度傳感器和控制器的監(jiān)控，通過控制壓縮機(jī)的啟停和制冷劑流量等方式來精確控制溫度。

二、濕度控制原理

加濕系統(tǒng)

常見的加濕方式有蒸汽加濕和霧化加濕。蒸汽加濕是通過電加熱使水變成水蒸氣，然后將水蒸氣輸送到試驗(yàn)箱內(nèi)。這種方式加濕速度較快，且濕度均勻性較好。例如，在一些高精度的試驗(yàn)箱中，采用蒸汽加濕可以使?jié)穸仍诙虝r間內(nèi)從 30% RH 提升到 90% RH 左右。

霧化加濕則是通過超聲波或高壓噴霧等方式將水霧化成微小的水滴，然后通過風(fēng)機(jī)將這些水滴吹入試驗(yàn)箱內(nèi)。在箱內(nèi)，水滴會迅速汽化，增加空氣濕度。濕度傳感器（如電容式濕度傳感器）會實(shí)時監(jiān)測箱內(nèi)濕度，當(dāng)濕度低于設(shè)定值時，加濕系統(tǒng)啟動；當(dāng)濕度達(dá)到或超過設(shè)定值時，加濕系統(tǒng)停止工作，并且可以將濕度控制精度達(dá)到 ±2 - ±5% RH。

除濕系統(tǒng)

除濕一般通過制冷除濕和吸附除濕兩種方式。制冷除濕是利用制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器。當(dāng)含有水蒸氣的空氣通過溫度較低的蒸發(fā)器表面時，水蒸氣會遇冷凝結(jié)成水滴，通過排水系統(tǒng)排出箱外，從而降低箱內(nèi)濕度。

吸附除濕則是利用硅膠、分子篩等吸附劑來吸附空氣中的水蒸氣。當(dāng)試驗(yàn)箱內(nèi)濕度較高時，空氣流經(jīng)吸附劑，水蒸氣被吸附，干燥后的空氣再返回箱內(nèi)，達(dá)到除濕的目的。在一些需要超低濕度環(huán)境的試驗(yàn)中，可能會同時采用制冷除濕和吸附除濕，以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的濕度控制，如濕度可控制在 1% RH 以下