恒温恒湿箱的技术创新.doc

恒温恒湿箱的技术创新恒温恒湿机由制冷系统，加热系统，控制系统，温度系统空气循环系统，和传感器系统等组成，上述系统分属电气和机械制冷两大方面。恒温恒湿试验箱工作原理： 恒温恒湿试验箱工作原理制冷工作原理：制冷循环采用逆卡若循环，该循环出两个等温过程和两个绝热过程组成，其过程如下：制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了的功使排气温度升高，之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低。 最后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。 本试验箱之制冷系统采用1套法国产泰康全封闭压缩机所组成的单元氟利昂制冷系统。制冷系统的设计应用能量调节技术,既能保证制冷机组正常运行,又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节，使制冷系统保持在最佳的运行状态。采用平衡调温（BTC）,既在制冷系统在连续工作的情况下，控制系统根据设定之温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量，最终达到一种动态平衡。恒温恒湿试验箱产品用途该系列产品适用于航空航天产品、信息电子仪器仪表、材料、电工、电子产品、各种电子元气件在湿热环境下、检验其各项性能指标。 制冷优点：传统设备低温控制方式：制冷压缩机启停控制温度（温度波动大、严重影响压缩机寿命，已淘汰的技术）制冷压缩机恒定运行+加热PID控制（导致制冷量与加热相抵消实现温度动态平衡，浪费了大量的电能）新型PWM冷控制技术实现低温节能运行：低温工作状态，加热器不参与工作，通过PWM技术控制调节制冷机组制冷剂流量和流向，对制冷管道、冷旁通管道、热旁通管道三向流量调节，实现对工作室温度的自动恒定。此方式在低温工况下，可实现降低40%的能耗。该技术基于美国Sporlan公司定制型号的PWM控制阀： 由于该技术通过电磁阀的频繁动作实现对各管道流量的调节，标准电磁阀不能适应，会在很短时间出现金属疲劳损坏，目前支持该技术的高性能阀门只有美国Sporlan公司生产的XM系列产品（该产品无法从正常渠道进口），下图为电磁阀的区别。 控制系统是综合恒温恒湿箱的核心，它决定了恒温恒湿箱的升温速率，精度等重要指标。现在试验箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID与模糊控制相组合的控制方式。恒温振荡器由于控制系统基本上属于软件的范畴，而且此部分在使用过程中，一般不会出现问题。 温度系统分为加湿和除湿两个子系统。试验箱的加湿方式一般采用蒸汽加湿法，即将低压蒸汽直接注入试验空间加湿。这种加湿方法加湿能力，速度快，加湿控制灵敏，尤其在降温时容易实现强制加湿。试验箱的除湿方式有两种：机械制冷除湿和干燥除湿。机械制冷除湿的除湿原理是将空气冷却到露点温度以下，使大于饱和含湿量的水汽凝结析出，这样就降低了湿度。干燥器除湿是利用气泵将试验箱内的空气抽出，并将干燥的空气注入，同时将湿空气送入可循环利用的干燥进行干燥，干燥完后又送入试验箱内，如此反复循环进行除湿。现在大部分综合试验箱采用前一种除湿方式法，后一种的除湿方法，可以使露点温度达到0一下。适用于有特殊要求的场合，但费用较贵。 恒温恒湿箱的传感器主要是温度和湿度传感器。温度传感器应用较多的是铂电组和热电偶。湿度的测量方法有两种：干湿球温度计法和固态电子式传感器直接测量法。由于干湿球法测量精度不高，现在的恒温恒湿箱正逐步的以固态传感器代替干湿球来进行湿度的测量。 加热系统：恒温恒湿箱的加热系统相对制冷系统而言，是比较简单。它主要有大功率电阻丝组成，由于试验箱要求的升温速率较大，因此试验箱的加热系统功率都比较大，而且在恒温恒湿箱的底板也设有加热器。恒温箱温度控制：常温实验箱18-28普通恒温恒湿实验箱：温度控制精度2，相对湿度控制精度5-10RH精密恒温恒湿实验箱：温度控制精度1，相对湿度控制精度3-5RH高精密恒温恒湿实验箱：温度控制精度1，相对湿度控制精度2RH超高精密恒温恒湿实验箱：温度控制精度0.1-0.3，相对湿度控制精度1.5-2RH高温实验箱30-801、低湿度要求，相对湿度50RH2、高湿度要求，相对湿度80RH低温实验箱10-15没有相对湿度要求有相对湿度要求，相对湿度控制范围30-50运行特点： 恒温恒湿实验箱，采用直接蒸发式独立的恒温恒湿空调系统，具有系统简单、便于调节、操作管理方便、节能等优点。在工程设计中，要根据实验箱的温湿度精度要求合理选择系统，尽可能房间的负荷计算详细并选取匹配的恒温恒湿机组。 为了满足室内恒温恒湿精度的要求，恒温恒湿空调房间的换气次数大，根据经验，2的恒温箱，换气次数约1015次/h；1的恒温箱，换气次数约1520次/h；0.5的恒温箱，换气次数约20次/h；0.2的恒温箱，换气次数约30次/h； 气流组织设计也是影响恒温箱精度的主要因素之一，在高精度的恒温恒湿室内设计气流组织应考虑一下原则：合理的气流组织流程，充分发挥送风气流的冷却或加热作用；建立一个稳定均匀的温度场，以保证在气流到达工作区时，其平均温度与工作区的温度差不超过允许的温度波动值；气流到达工作区时，其流动速度在0