恒溫恒濕箱的原理和工作過程

恒溫恒濕箱是指同時施加溫度、濕度應(yīng)力的試驗箱，有控制系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、溫度系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等組成，上述系統(tǒng)分屬電氣和機械制冷量大方面。下面初步講述幾個主要系統(tǒng)的工作原理和工作過程。


控制系統(tǒng)是綜合試驗箱的核心。它決定了試驗箱的升溫速率，精度等重要指標，現(xiàn)在試驗箱的控制器大部分采用PID控制。也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式，由于控制系統(tǒng)基本上屬于軟件的范疇，而且此部分在使用過程中，一般不會出現(xiàn)問題。

制冷系統(tǒng)是綜合試驗箱的關(guān)鍵部分之一。一般來說，試驗箱的制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷，機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷，它們主要由壓縮機，冷凝器，節(jié)流機構(gòu)和蒸發(fā)器組成，由于我們試驗的溫度低溫要達到-55度，單級制冷難以滿足要求，因此試驗箱的制冷方式一般采用復(fù)疊式制冷方式。

加熱系統(tǒng)：試驗箱的加熱系統(tǒng)相對制冷系統(tǒng)而言，是比較簡單的。它主要有大功率電阻絲組成，由于試驗箱要求的升溫速率較大，因此試驗箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大，而且在試驗箱的底板也設(shè)有加熱。


溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個子系統(tǒng)。試驗箱的加濕方式一般采用蒸汽加濕法，即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕。這種加濕方法加濕能力、速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時容易實現(xiàn)強制加濕。試驗箱的除濕方式有兩種：機械制冷除濕和干燥除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度一下，使大于飽和含濕量的水汽凝結(jié)析出，這就是降低了濕度。干燥器除濕是利用氣泵將試驗箱內(nèi)的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時將濕空氣送入可循環(huán)利用的的干燥進行干燥，干燥完后又送入試驗箱內(nèi)，如此反復(fù)循環(huán)進行除濕，現(xiàn)在大部分綜合試驗箱采用前一種除濕方式法，后一種的除濕方法，可以使露點溫度達到0度以下，適用于特殊要求的場合，但費用較貴。

恒溫恒濕箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器，溫度傳感器應(yīng)用較多的是鉑電阻和熱電偶，濕度的測量方法有兩種：干濕球溫度計法和固態(tài)電子式傳感器直接測量法，由于干濕球法測量精度不高，現(xiàn)在的試驗箱已是固態(tài)傳感器代替干濕球來進行濕度的測量。