恒溫恒濕試驗箱通過一套精密的閉環(huán)控制系統(tǒng),實現(xiàn)對箱內(nèi)溫濕度的精準模擬與調(diào)控,其核心在于將制冷、加熱、加濕、除濕等子系統(tǒng)進行高度集成和智能聯(lián)動。
溫度控制:動態(tài)平衡的藝術
溫度調(diào)控并非簡單的“加熱”或“制冷”,而是一個動態(tài)平衡過程:
制冷系統(tǒng):是低溫與除濕的基礎。多采用機械壓縮式制冷,核心在于通過調(diào)節(jié)壓縮機功率、膨脹閥開度等,精確控制蒸發(fā)器的“冷量”輸出。
加熱系統(tǒng):通常采用電熱絲或PTC陶瓷加熱器,作為升溫或補償熱損失的主要熱源。
控制邏輯:控制器(如PLC或?qū)S脺乜貎x)實時比對高精度鉑電阻(Pt100)測得的溫度與設定值,通過PID(比例-積分-微分)算法,動態(tài)計算并輸出指令,聯(lián)動控制壓縮機、加熱器和循環(huán)風機的功率,實現(xiàn)快速響應與超調(diào)量最小的穩(wěn)定控制。
濕度控制:精密的“干濕”博弈
濕度控制本質(zhì)是對箱內(nèi)水蒸氣含量的精確調(diào)控,技術關鍵在于:
加濕方式:主流采用高效淺槽式電極加濕或超聲波加濕,可快速產(chǎn)生純凈蒸汽。
除濕方式:核心是制冷除濕。當需要低濕環(huán)境時,系統(tǒng)啟動專用除濕蒸發(fā)器(表冷器),使其表面溫度低于箱內(nèi)空氣的露點溫度,從而使水蒸氣冷凝析出,再排出箱外。
平衡控制:濕度傳感器(通常是電容式高分子薄膜傳感器)反饋實時數(shù)據(jù)??刂破骶C合溫度情況,通過精確計算,指揮加濕器與除濕系統(tǒng)協(xié)同工作。例如,在高溫高濕點,需全力加濕并精確控制制冷以防過沖;在低溫低濕點,則需精準除濕并防止結(jié)冰。
保證均勻性與精度的關鍵技術
單純的調(diào)控不足以保證精度,還需:
氣流組織設計:通過頂部多孔送風、底部回風的風道,結(jié)合高效離心風機,形成均勻、穩(wěn)定的水平或垂直層流,最大限度減小箱內(nèi)各點溫濕度梯度。
箱體保溫與密封:采用聚氨酯高壓整體發(fā)泡隔熱層及硅橡膠密封條,有效隔絕外界環(huán)境影響。
前沿突破
當前設備正集成更智能的模糊自適應PID算法,能自動優(yōu)化參數(shù)以應對不同負載;同時,遠程監(jiān)控與預警系統(tǒng)也成為標準配置。
簡而言之,恒溫恒濕試驗箱的精準調(diào)控,是精密傳感、高效執(zhí)行機構(gòu)、先進控制算法與匠心設計的系統(tǒng)集成,為產(chǎn)品質(zhì)量驗證提供了可靠的環(huán)境模擬。