溫濕度綜合試驗箱的工藝原理主要基于溫度、濕度控制系統的協同運作,結合空氣循環與智能調節機制實現精確環境模擬。以下是具體原理分述:
一、溫度控制原理
1、加熱機制
采用電加熱元件(如電阻絲、鈦金管)提升箱內溫度。當傳感器檢測溫度低于設定值時,控制器啟動加熱系統,通過PID算法動態調節功率輸出。
部分設備配置多級加熱模塊,避免局部過熱并提升升溫速率。
2、制冷機制
通過復疊式壓縮機制冷循環實現降溫,包含壓縮機、冷凝器、蒸發器及節流閥等部件,采用逆卡若循環原理(等溫壓縮、絕熱膨脹)快速降低溫度。
低溫環境(如-55℃以下)需結合機械制冷與液氮輔助制冷,增強制冷效率。
二、濕度控制原理
1、加濕方式
蒸汽加濕:通過電加熱水槽或超聲波霧化器產生水蒸氣,提升箱內濕度。
噴淋加濕:早期采用向箱壁噴淋水,通過擴散增加水汽分壓力,現已逐步優化為閉環水循環系統。
2、除濕方式
冷凝除濕:利用制冷系統蒸發器表面低溫冷凝空氣中的水分,再通過排水管排出。
吸附除濕:部分設備配置分子篩或硅膠干燥劑,通過物理吸附降低濕度。
三、空氣循環與均勻性保障
1、強制循環系統
內置離心風扇或旋轉風機,推動空氣通過導風板與散流器形成閉環流動,確保溫濕度分布均勻。
頂部送風、底部回風的設計可減少溫濕度梯度波動。
2、動態平衡調節
基于熱力學與濕空氣動力學原理,通過傳感器實時監測數據,控制系統動態調整加熱、制冷、加濕/除濕模塊的協同工作狀態,維持溫濕度長期穩定。
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,實時采集箱內環境數據。
2、智能算法調節
采用PID控制算法(比例-積分-微分)處理傳感器信號,實現加熱功率、制冷量及濕度調節量的精準匹配。
支持多段程序化控制(如120組程序),適應復雜溫濕度變化曲線需求。
五、關鍵工藝協同流程
1、升溫階段:加熱系統啟動,同時關閉制冷閥門以減少能量損耗。
2、降溫階段:制冷壓縮機全功率運行,加熱模塊按需輔助調節降溫速率。
3、恒溫恒濕階段:各子系統進入微調模式,通過PID算法實現動態平衡(BTC/BTHC技術)。
