(恒溫恒濕箱的加熱、除濕原理)
恒溫恒濕箱由制冷系統(tǒng),加熱系統(tǒng),控制系統(tǒng),濕度系統(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兩大方面。下面初步敘述幾個主要系統(tǒng)的工作原理和工作過程:1、制冷系統(tǒng):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,機械制冷采用蒸氣壓縮式制冷,該制冷方式是人工制冷中應(yīng)用廣泛而又經(jīng)濟的制冷方式之一。蒸氣壓縮式制冷型式有:單級制冷、多級制冷和復(fù)疊式制冷,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℃,單級制冷難以滿足要求,因此綜合試驗箱的制冷方式一般采用復(fù)疊式制冷。2、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。它主要由大功率電阻絲組成。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)有加熱器。3、控制系統(tǒng):控制部分是綜合試驗箱的核心,它決定了試驗箱的升降溫速率,精度等重要指標(biāo)。現(xiàn)有試驗箱的控制器大都采用PID控制,也有少部分采用PID與模糊控制相結(jié)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,因此,本文不對控制系統(tǒng)作太多的介紹。4、濕度系統(tǒng):濕度系統(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氣加濕法,即將低壓蒸氣直接注入試驗空間加濕。這種加濕方法加濕能力強,速度快,加濕控制靈敏,尤其在降溫時容易實現(xiàn)強制加濕。恒溫恒濕箱的除濕方式有兩種:機械制冷除濕和干燥器除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下,使大于飽和含濕量的水氣凝結(jié)析出,這樣就降低了濕度。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)利用的干燥器進行干燥,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法。后一種的除濕方法,可以使露點溫度達到0℃以下,適用于有特殊要求的場合,但費用較貴。5、空氣循環(huán)系統(tǒng)空氣循環(huán)系統(tǒng)一般由離心式風(fēng)扇和驅(qū)動其運轉(zhuǎn)的電機構(gòu)成。它提供了試驗箱內(nèi)空氣的循環(huán)。通過上述一系列的系統(tǒng)和組件之間協(xié)同作用,就完成了加熱、制冷、加濕、干燥的動作,就可以模擬出溫度和濕度交變的場景,通過PID控制所有的協(xié)同系統(tǒng),來實現(xiàn)某些溫度、濕度環(huán)境和溫度、濕度交變的環(huán)境,給各種試驗樣品提供合適的試驗環(huán)境,幫助企業(yè)更快的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的耐氣候性問題,并予以改善,加強其使用性能。