高低溫交變濕熱試驗箱的工作原理主要包括溫度控制、濕度控制、交變試驗以及控制系統(tǒng)的協(xié)同工作,具體如下:
一、 溫度控制:
1、加熱過程:加熱系統(tǒng)主要由空氣電熱絲、加熱控制系統(tǒng)、空氣循環(huán)等組成。一般采用鎳鉻合金電加熱絲直接加熱,在試驗箱工作時,循環(huán)風(fēng)扇使箱內(nèi)空氣產(chǎn)生對流,帶走加熱絲產(chǎn)生的熱量,進入工作室內(nèi),從而實現(xiàn)對箱內(nèi)空氣的加熱。其控制系統(tǒng)通過微電腦調(diào)節(jié),控制加熱絲的導(dǎo)通時間,使加熱熱量與損耗熱量達到動態(tài)平衡,實現(xiàn)精確控溫。例如,當(dāng)溫度傳感器檢測到箱內(nèi)溫度低于設(shè)定的溫度值時,控制系統(tǒng)會啟動加熱絲開始加熱,直到溫度達到設(shè)定值。
2、制冷過程:制冷方式通常為機械制冷以及輔助液氮制冷(在一些特殊要求的情況下),機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷,主要由壓縮機、冷凝器、節(jié)流機構(gòu)和蒸發(fā)器組成。制冷劑經(jīng)壓縮機絕熱壓縮到較高的壓力,使排氣溫度升高,之后制冷劑經(jīng)冷凝器等溫地和四周介質(zhì)進行熱交換,將熱量傳給四周介質(zhì)。接著制冷劑經(jīng)節(jié)流閥絕熱膨脹做功,溫度降低,最后制冷劑通過蒸發(fā)器等溫地從溫度較高的物體吸熱,使被冷卻物體溫度降低,如此循環(huán)往復(fù),從而達到降溫的目的。
二、濕度控制:
1、加濕過程:常用的加濕方法有蒸汽加濕、淺水盤加濕等。蒸汽加濕可分為開啟式及密閉式,開啟式常用于中小型濕熱箱中,響應(yīng)性較慢,濕度波動較大,但結(jié)構(gòu)簡單可靠;閉式多用于大型人工氣候室中,蒸汽壓力大于大氣壓,在0.1~0.3MPa之間,無滯后,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。例如,通過電加熱水使水槽內(nèi)產(chǎn)生蒸汽,蒸汽通過噴霧管進入試驗箱,對箱內(nèi)空氣進行加濕。
2、除濕過程:一般采用制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器進行除濕。當(dāng)需要降低箱內(nèi)濕度時,制冷系統(tǒng)運行,蒸發(fā)器表面溫度降低,使得空氣中的水蒸氣在蒸發(fā)器表面凝結(jié)成水滴,從而達到除濕的目的。
三、交變試驗
交變試驗是指試驗箱內(nèi)的溫度和濕度按照設(shè)定的變化速率進行交替變化。該過程能夠模擬實際使用過程中產(chǎn)品可能遇到的各種環(huán)境條件,從而評估產(chǎn)品在這些條件下的性能和可靠性。交變試驗的周期和變化速率可以根據(jù)需要進行設(shè)定。
四、控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是整個設(shè)備的核心部分,負責(zé)協(xié)調(diào)和監(jiān)控各個子系統(tǒng)的運行。它采用先進的微處理器技術(shù),通過軟件編程實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法。一方面,接收溫度傳感器和濕度傳感器實時監(jiān)測的數(shù)據(jù),并與設(shè)定值進行比較,然后根據(jù)比較結(jié)果自動調(diào)節(jié)加熱、制冷、加濕、除濕等系統(tǒng)的運行,以保持試驗箱內(nèi)的溫度和濕度穩(wěn)定;另一方面,還具有安全保護功能,如過熱保護、過濕保護等,以確保設(shè)備的安全運行。