恒温恒湿试验箱通过温度控制系统和湿度控制系统的协同工作,模拟不同的温湿度环境,核心原理如下:
温度控制:
- 加热:通过电加热器(如镍铬合金加热管)对箱内空气加热,热量通过风机循环传递至工作室,提升温度。
- 制冷:采用压缩式制冷系统(单级或复叠式),利用制冷剂(如 R404A、R23)的相变吸热特性,通过蒸发器吸收箱内热量,降低温度。
- 平衡调节:温度传感器实时监测箱内温度,与设定值对比后,控制器自动调节加热或制冷强度,维持目标温度。
湿度控制:
- 加湿:常见方式有蒸汽加湿(通过电加热产生蒸汽注入箱内)或浅水盘蒸发加湿(利用加热使水蒸发增加湿度),部分高端机型采用超声波加湿。
- 除湿:主要通过冷冻除湿(将箱内空气冷却至露点以下,使水汽凝结成水排出),或配合分子筛吸附除湿(适用于低湿度场景)。
- 平衡调节:湿度传感器实时反馈湿度值,控制器调节加湿或除湿模块,维持目标湿度。
空气循环:
箱内配备离心风机或轴流风机,使空气强制循环,确保工作室温湿度均匀性,避免局部温差或湿度偏差。
不同型号的参数会因容积、用途(如工业级、实验室级)有所差异,以下为通用规格范围:
| 参数类别 | 常见规格范围 |
|---|
| 工作室容积 | 50L~1000L(小型:50-200L;中型:200-500L;大型:500L 以上) |
| 温度范围 | -70℃~+150℃(常规)、-40℃~+150℃(经济型)、-100℃~+200℃(特殊需求) |
| 温度波动度 | ±0.5℃(高精度可达 ±0.2℃) |
| 温度均匀度 | ±2℃(部分高端机型 ±1℃) |
| 湿度范围 | 20% RH~98% RH(低湿度机型可至 10% RH 以下,高湿度可达 99.9% RH) |
| 湿度波动度 | ±2% RH(高精度 ±1% RH) |
| 升温速率 | 0.5℃~10℃/min(可调,部分机型支持快速升降温,如 15℃/min) |
| 降温速率 | 0.5℃~5℃/min(复叠制冷系统可提升至 8℃/min 以上) |
| 制冷系统 | 单级制冷(适用于 - 40℃以上)、复叠制冷(适用于 - 40℃以下);风冷 / 水冷冷凝方式 |
| 加热功率 | 1kW~10kW(随容积和温度范围增大而增加) |
| 电源要求 | 单相 AC220V/50Hz(小型)、三相 AC380V/50Hz(中大型) |
| 安全保护 | 超温保护、超湿保护、压缩机过载保护、缺水保护、漏电保护、风机故障保护等 |
