恒溫恒溫試驗(yàn)箱工作原理
發(fā)布時(shí)間：2025-06-21 18:11:45
恒溫恒濕試驗(yàn)箱主要用于模擬高溫、低溫、高濕、低濕等環(huán)境，對(duì)電子元器件、材料、成品等進(jìn)行耐環(huán)境可靠性測(cè)試，驗(yàn)證其在復(fù)雜氣候條件下的性能穩(wěn)定性。其核心功能是通過(guò)溫度控制和濕度控制兩大系統(tǒng)的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)箱內(nèi)環(huán)境參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)與維持。
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組成：電加熱管（鎳鉻合金或不銹鋼材質(zhì)）、加熱繼電器、溫度傳感器（PT100）。
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工作流程：
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控制器設(shè)定目標(biāo)溫度，當(dāng)箱內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí)，加熱繼電器接通，加熱管通電發(fā)熱。
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溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)溫度，并將信號(hào)反饋至控制器，通過(guò)PID 算法調(diào)節(jié)加熱功率（如脈沖寬度調(diào)制 PWM），使溫度穩(wěn)定在設(shè)定值 ±0.5℃范圍內(nèi)。
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組成：壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、制冷劑（如 R404A）。
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工作流程（蒸氣壓縮制冷循環(huán)）：
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壓縮：壓縮機(jī)將低溫低壓的制冷劑氣體壓縮成高溫高壓氣體。
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冷凝：高溫高壓氣體進(jìn)入冷凝器，通過(guò)風(fēng)扇散熱，液化成中溫高壓液體。
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節(jié)流：液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖夯旌衔铩?
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蒸發(fā)：混合物進(jìn)入蒸發(fā)器，吸收箱內(nèi)熱量汽化，使箱內(nèi)溫度降低；汽化后的制冷劑氣體返回壓縮機(jī)，循環(huán)往復(fù)。
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控溫邏輯：當(dāng)箱內(nèi)溫度高于設(shè)定值時(shí)，壓縮機(jī)啟動(dòng)制冷，控制器根據(jù)溫度偏差調(diào)節(jié)制冷量，避免溫度過(guò)沖。
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常見(jiàn)類(lèi)型及原理：
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類(lèi)型
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工作原理
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特點(diǎn)
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蒸汽加濕
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電加熱水箱中的水產(chǎn)生蒸汽，通過(guò)電磁閥控制蒸汽量，直接注入箱內(nèi)提升濕度。
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加濕速度快，適用于高溫高濕場(chǎng)景
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超聲波加濕
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超聲波振蕩器將水霧化成微米級(jí)水霧，由風(fēng)扇吹入箱內(nèi)，水霧蒸發(fā)后增加濕度。
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能耗低，濕度控制精度高
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濕膜加濕
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水通過(guò)濕膜材料緩慢滲透，空氣流經(jīng)濕膜時(shí)吸收水分，實(shí)現(xiàn)自然蒸發(fā)加濕。
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結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于低濕環(huán)境
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常見(jiàn)類(lèi)型及原理：
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類(lèi)型
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工作原理
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特點(diǎn)
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制冷除濕
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利用蒸發(fā)器降溫使空氣中的水蒸氣凝結(jié)成水，通過(guò)排水管排出，降低濕度。
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適用于溫度≥10℃的環(huán)境
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轉(zhuǎn)輪除濕
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吸濕轉(zhuǎn)輪（如硅膠或分子篩）吸附空氣中的水分，再通過(guò)高溫空氣吹掃脫附水分，循環(huán)除濕。
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可在低溫環(huán)境下高效除濕
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控濕邏輯：
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當(dāng)箱內(nèi)濕度低于設(shè)定值時(shí)，加濕系統(tǒng)啟動(dòng)；當(dāng)濕度高于設(shè)定值時(shí)，除濕系統(tǒng)啟動(dòng)。控制器通過(guò)濕度傳感器（如電容式或電阻式）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合溫度補(bǔ)償（濕度與溫度相關(guān)）調(diào)整加濕 / 除濕量，確保濕度精度達(dá) ±2% RH（高濕區(qū)）或 ±5% RH（低濕區(qū)）。
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組成：離心風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、導(dǎo)流板。
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工作原理：
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風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)空氣循環(huán)，空氣經(jīng)加熱 / 制冷段、加濕 / 除濕段后，通過(guò)導(dǎo)流板均勻分布至箱內(nèi)各區(qū)域，避免出現(xiàn)溫度和濕度死角。
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循環(huán)風(fēng)量與風(fēng)速設(shè)計(jì)（通常 0.5-2m/s）直接影響溫濕度均勻性，高速氣流可加速熱交換和濕氣擴(kuò)散。
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核心部件：PLC（可編程邏輯控制器）或觸摸屏控制器、PID 調(diào)節(jié)模塊。
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工作流程：
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操作人員通過(guò)觸摸屏設(shè)定溫度、濕度、時(shí)間等參數(shù)，控制器根據(jù)預(yù)設(shè)程序協(xié)調(diào)加熱、制冷、加濕、除濕部件工作。
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傳感器實(shí)時(shí)反饋溫濕度數(shù)據(jù)，控制器通過(guò) PID 算法（比例 - 積分 - 微分調(diào)節(jié)）動(dòng)態(tài)修正輸出，消除偏差，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
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超溫保護(hù)：獨(dú)立溫度保護(hù)器（如雙金屬片開(kāi)關(guān)），當(dāng)實(shí)際溫度超過(guò)設(shè)定值 10℃時(shí)自動(dòng)切斷加熱電源。
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漏電保護(hù)：漏電斷路器檢測(cè)到漏電電流≥30mA 時(shí)立即跳閘，保障操作人員安全。
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壓縮機(jī)保護(hù)：高低壓保護(hù)器防止制冷系統(tǒng)壓力異常，過(guò)載保護(hù)器避免電機(jī)燒毀。
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缺水保護(hù)：水位傳感器檢測(cè)到水箱缺水時(shí)，自動(dòng)停止加濕并報(bào)警。
