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恒溫恒濕試驗(yàn)箱核心原理解析:溫濕度控制技術(shù)探秘

來源:廣東皓天檢測儀器有限公司   2025年10月28日 17:21  
恒溫恒濕試驗(yàn)箱的核心價(jià)值,在于精準(zhǔn)模擬不同環(huán)境下的溫濕度條件,其技術(shù)核心圍繞 “溫度控制” 與 “濕度控制” 兩大獨(dú)立又協(xié)同的系統(tǒng)展開,通過傳感器、控制器、執(zhí)行元件的閉環(huán)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)環(huán)境的穩(wěn)定維持。
溫度控制采用 “加熱 - 制冷” 雙向調(diào)節(jié)邏輯。加熱系統(tǒng)多以鎳鉻合金加熱管為核心,安裝于風(fēng)道內(nèi),當(dāng)溫度傳感器檢測到箱內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí),控制器觸發(fā)加熱管通電,通過熱風(fēng)循環(huán)將熱量均勻傳遞至箱內(nèi);制冷系統(tǒng)則依賴壓縮式制冷機(jī)組,采用單級或復(fù)疊式制冷循環(huán),利用制冷劑(如 R404A)的相變吸熱特性,快速降低風(fēng)道內(nèi)空氣溫度。值得注意的是,溫度均勻性依賴風(fēng)道設(shè)計(jì) —— 多采用離心風(fēng)機(jī)配合導(dǎo)流板,使冷熱空氣在箱內(nèi)形成強(qiáng)制對流,避免局部溫差超過 ±2℃(行業(yè)常規(guī)精度)。

濕度控制則通過 “加濕 - 除濕” 動(dòng)態(tài)平衡實(shí)現(xiàn)。加濕環(huán)節(jié)常用超聲波加濕或電熱加濕:超聲波加濕利用高頻振動(dòng)將水霧化成微米級顆粒,隨氣流擴(kuò)散至箱內(nèi);電熱加濕則通過加熱水產(chǎn)生蒸汽,兩種方式均需配合水位傳感器,確保加濕水源穩(wěn)定。除濕分為冷凍除濕與轉(zhuǎn)輪除濕,前者通過制冷系統(tǒng)將空氣降溫至露點(diǎn)以下,使水汽凝結(jié)排出;后者利用吸濕轉(zhuǎn)輪吸附水分,再通過再生風(fēng)機(jī)加熱脫附,適用于低濕度(如 10% RH 以下)場景。



整個(gè)控制過程以微處理器為 “大腦”,溫濕度傳感器(常用鉑電阻 PT1000 測溫度、電容式傳感器測濕度)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),與設(shè)定值對比后,通過 PID(比例 - 積分 - 微分)算法計(jì)算調(diào)節(jié)量,精準(zhǔn)控制加熱管、壓縮機(jī)、加濕器等執(zhí)行元件的啟停與功率,形成毫秒級響應(yīng)的閉環(huán)控制,最終實(shí)現(xiàn)箱內(nèi)溫濕度波動(dòng)度控制在 ±0.5℃、±3% RH 的高精度范圍,滿足電子、醫(yī)藥、汽車等行業(yè)的可靠性測試需求。


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