溫濕度綜合試驗(yàn)箱的工藝原理主要基于溫度、濕度控制系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作,結(jié)合空氣循環(huán)與智能調(diào)節(jié)機(jī)制實(shí)現(xiàn)精確環(huán)境模擬。以下是具體原理分述:
一、溫度控制原理
1、加熱機(jī)制
采用電加熱元件(如電阻絲、鈦金管)提升箱內(nèi)溫度。當(dāng)傳感器檢測(cè)溫度低于設(shè)定值時(shí),控制器啟動(dòng)加熱系統(tǒng),通過(guò)PID算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功率輸出。
部分設(shè)備配置多級(jí)加熱模塊,避免局部過(guò)熱并提升升溫速率。
2、制冷機(jī)制
通過(guò)復(fù)疊式壓縮機(jī)制冷循環(huán)實(shí)現(xiàn)降溫,包含壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器及節(jié)流閥等部件,采用逆卡若循環(huán)原理(等溫壓縮、絕熱膨脹)快速降低溫度。
低溫環(huán)境(如-55℃以下)需結(jié)合機(jī)械制冷與液氮輔助制冷,增強(qiáng)制冷效率。
二、濕度控制原理
1、加濕方式
蒸汽加濕:通過(guò)電加熱水槽或超聲波霧化器產(chǎn)生水蒸氣,提升箱內(nèi)濕度。
噴淋加濕:早期采用向箱壁噴淋水,通過(guò)擴(kuò)散增加水汽分壓力,現(xiàn)已逐步優(yōu)化為閉環(huán)水循環(huán)系統(tǒng)。
2、除濕方式
冷凝除濕:利用制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器表面低溫冷凝空氣中的水分,再通過(guò)排水管排出。
吸附除濕:部分設(shè)備配置分子篩或硅膠干燥劑,通過(guò)物理吸附降低濕度。
三、空氣循環(huán)與均勻性保障
1、強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)
內(nèi)置離心風(fēng)扇或旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī),推動(dòng)空氣通過(guò)導(dǎo)風(fēng)板與散流器形成閉環(huán)流動(dòng),確保溫濕度分布均勻。
頂部送風(fēng)、底部回風(fēng)的設(shè)計(jì)可減少溫濕度梯度波動(dòng)。
2、動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)
基于熱力學(xué)與濕空氣動(dòng)力學(xué)原理,通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整加熱、制冷、加濕/除濕模塊的協(xié)同工作狀態(tài),維持溫濕度長(zhǎng)期穩(wěn)定。
四、核心控制邏輯
1、傳感器反饋
使用PT100溫度傳感器與電容式/電阻式濕度傳感器,實(shí)時(shí)采集箱內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)。
2、智能算法調(diào)節(jié)
采用PID控制算法(比例-積分-微分)處理傳感器信號(hào),實(shí)現(xiàn)加熱功率、制冷量及濕度調(diào)節(jié)量的精準(zhǔn)匹配。
支持多段程序化控制(如120組程序),適應(yīng)復(fù)雜溫濕度變化曲線需求。
五、關(guān)鍵工藝協(xié)同流程
1、升溫階段:加熱系統(tǒng)啟動(dòng),同時(shí)關(guān)閉制冷閥門(mén)以減少能量損耗。
2、降溫階段:制冷壓縮機(jī)全功率運(yùn)行,加熱模塊按需輔助調(diào)節(jié)降溫速率。
3、恒溫恒濕階段:各子系統(tǒng)進(jìn)入微調(diào)模式,通過(guò)PID算法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡(BTC/BTHC技術(shù))。
