恒温恒湿试验箱的工作原理与关键技术解析

更新时间：2025-06-10

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一、温度控制原理与技术

温度控制系统由制冷、制热和温度传感器三部分协同运作。制冷采用压缩机制冷技术，压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，经冷凝器散热后变为液态，再通过节流装置降压降温，在蒸发器中吸收试验箱内热量，实现降温。制热则依靠电加热丝，通过 PID（比例 - 积分 - 微分）控制算法精准调节加热功率。温度传感器实时监测箱内温度，将数据反馈至控制器，控制器根据设定值与实际值的偏差，动态调整制冷或制热模块，确保温度波动控制在 ±0.5℃以内。

二、湿度控制原理与技术

湿度控制包含加湿和除湿两大模块。常见加湿方式为蒸汽加湿，通过电极式或电热式加湿器将水加热成蒸汽，经风道送入箱内；超声波加湿则利用高频震荡将水雾化，快速提升湿度。除湿时，制冷系统使蒸发器表面温度低于露点温度，水汽凝结成水滴排出，结合分子筛或转轮除湿技术，可实现低湿度环境模拟。湿度传感器（如电容式或电阻式）实时监测湿度变化，配合控制器调整加湿或除湿强度，实现 ±2% RH 的高精度控制。

三、空气循环与均匀性保障

试验箱内采用强制空气循环系统，通过离心风机驱动气流。风道设计为水平或垂直循环路径，配合导流板和多孔板，确保温湿度均匀分布。此外，箱体内壁采用优质保温材料（如聚氨酯发泡），减少热量交换；风道与箱体密封性优化，防止冷热空气泄漏，进一步提升环境稳定性。

四、智能控制与安全保护

现代试验箱搭载 PLC 或嵌入式控制系统，支持多段程式编辑，可模拟复杂温湿度变化曲线。同时，设备集成超温、超湿、漏电等多重保护机制，当检测到异常时，自动切断加热或制冷电源，并触发声光报警，保障设备与样品安全。

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