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恒溫恒濕試驗箱工作原理

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恒溫恒濕試驗箱工作原理

  恒溫恒濕試驗箱由製冷係統、加熱係統、控製係統、溫度係統、空氣循環係統和傳感器係統六個部分組成,上述係統分屬電氣和機械製冷兩大方麵。幾個主要係統的工作原理和工作過程如下: 1、製冷係統:恒溫恒濕試驗箱的製冷係統是恒溫恒濕試驗箱的重要組成部分之一。

  恒溫恒濕試驗箱的製冷方式包括機械製冷以及輔助液氮製冷,機械製冷采用蒸汽壓縮方式製冷,主要由壓縮機,冷凝器,節流機構和蒸發器幾個主要部分來實現,由於試驗環境的溫度低溫要求通常需要達到-55℃以下,單級製冷難以滿足要求,因此試驗箱的製冷方式一般采用複疊式製冷。恒溫恒濕箱的製冷係統由兩部分組成,分別稱為高溫部分和低溫部分,每一部分是一個相對獨立的製冷係統。高溫部分中製冷劑的蒸發吸收來自低溫部分的製冷劑的熱量而汽化;低溫部分製冷劑的蒸發則從被冷卻的對象(試驗箱內的空氣)吸熱以獲取冷量。高溫部分和低溫部分之間是用一個蒸發冷凝器聯係起來,它既是高溫部分的冷凝器,也是低溫部分的冷凝器。恒溫恒濕試驗箱的高溫部分製冷劑采用中溫製冷劑,低溫部分製冷劑是采用低溫製冷劑,箱內溫度能達到-80-150℃,製冷過程如下:製冷劑經壓縮機絕熱壓縮到較高的壓力,消耗了的功使排氣溫度升高,之後製冷劑經冷凝器等溫地和四周介質進行熱交換將熱量傳給四周介質。後製冷劑經截流閥絕熱膨脹做功,這時製冷劑溫度降低。最後製冷劑通過蒸發器等溫地從溫度較高的物體吸熱,使被冷卻物體溫度降低。此循環周而複始從而達到降溫之目的。

  2、加熱係統:恒溫恒濕試驗箱的加熱係統相對製冷係統而言,是比較簡單。它主要有大功率電阻絲組成,由於恒溫恒濕試驗箱要求的升溫速率較大,因此試驗箱的加熱係統功率都比較大,而且在試驗箱的底板也設有加熱器。

  3、控製係統:控製係統是恒溫恒濕試驗箱的核心控製部分,它決定了恒溫恒濕試驗箱的升溫速率,精度等重要指標。現在試驗箱的控製器大都采用PID控製,也有少部分采用PID與模糊控製相組合的控製方式。由於控製係統基本上屬於軟件的範疇,而且此部分在使用過程中,一般不會出現問題。

  4、濕度係統:恒溫恒濕箱的濕度係統分為加濕和除濕兩個子係統。恒溫恒濕試驗箱的加濕方式一般采用蒸汽加濕法,即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕.這種加濕方法加濕能力,速度快,加濕控製靈敏,尤其在降溫時可以輕易實現強製加濕。恒溫恒濕試驗箱的除濕方式有兩種:機械製冷除濕和幹燥除濕。機械製冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下,使大於飽和含濕量的水汽凝聚析出,這樣就降低了濕度。幹燥器除濕是利用氣泵將恒溫恒濕試驗箱內的空氣抽出,並將幹燥的空氣注入,同時將濕空氣送入可循環利用的幹燥室內進行幹燥,幹燥完後又送入試驗箱內,如此反複循環進行除濕。現在大部分恒溫恒濕試驗箱采用機械製冷除濕方式,而幹燥除濕方式,可以使露點溫度達到0℃以下.適用於有非凡要求的場合,但價格較貴。 5、傳感器係統:恒溫恒濕試驗箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應用較多的是鉑電組和熱電偶.濕度的測量方法有兩種:幹濕球溫度計法和固態電子式傳感器直接測量法.

  6、空氣循環係統:恒溫恒濕試驗箱的空氣循環係統一般有離心式風扇和驅動其運轉的電機構成。它提供了恒溫恒濕試驗箱內空氣的循環。