恒温恒湿试验箱是利用一定的方式将箱内的温度和湿度调节到给定值,并在该条件下进行实验,达到实验反应要求。即能同时施加温度、温度应力的试验箱。在实际使用过程中发现恒温恒湿箱在实现对温度、湿度进行高精度、高稳定的控制中,需保证实现制冷、加热、加湿、除湿等4种空气处理过程;系统的运行的可靠性、经济性、控制方法实现的难易程度等设备系统配置如下:
(1)制冷系统。
制冷系统采用电子半导体制冷,这种制冷方式在温差Δt为5~10℃时,其制冷能效比很高(10左右),而且基于制冷方式的特性是对电量的控制,易于实现制冷量的精确控制。经试验验证:采取时间比例控制方案,制冷运行时温度精度可达0.2℃。设备配置:半导体制冷器1块,规格制冷量60W12V工作电流8A。
(2)制热系统。
制冷系统基于制冷系统采用半导体制冷,其热泵运行能效比高,且其特性也属于电量转换器件,易于实现精确控制,为了制造工艺的标准化,制热采用半导体制冷系统的热泵运行。为了控制的方便,与制冷系统独立配置。经试验验证,采取时间比例控制方案,制热运行时温度精度可达0.2℃。设备配置:半导体制冷器1块,规格制冷量60W12V工作电流8A。
(3)除湿系统用制冷除湿方法。
由于除湿所需温度较低,如:24℃45%RH露点温度为11.35,23.℃45%RH露点温度为10.4。要达到需要的除湿效果空气温度需控制到10.4以下,所以除湿系统的设置,在制冷系统的基础上再增加一套除湿制冷的配置,运行时制冷系统和除湿制冷系统同时运行以保证除湿所需的低温。经试验验证:采用两套半导体装置串联运行可以处理到露点温度以下。
(4)加湿系统。
选用小型超声波器,因为箱体空间小,且由于湿参数测控的滞后性,所以加湿器的加湿能力要小些,控制方案也采用连续控制,或设定制两侧不对称的通断控制。经试验验证,可以将湿度控制在5%的范围内。
(5)控制系统。
可采用PLC或开发单片机两种方案都是可行的,根据设备制造要求确定。控制系统设计2路检测模拟量,1路模拟量测温度,1路模拟量测湿球度;4路开关量控制温湿度处理系统。如要求不高也可以考虑简单的温湿度控制仪表。
(6)温度控制。
温度设定在25±2℃范围内,波动控制在±0.5℃。整机温度控制误差在±0.5℃范围内,提高了实验精度(现有的恒温恒湿箱大部分温度控制精度在±2℃),利用半导体制冷器实现。
(7)湿度控制。
一是用相对湿度作为测控参数,相对湿度设定在50%,波动范围控制在±5%。小型超声波加湿器配合以半导体制冷器的除湿作用;二是用湿球温度作为测控参数,温度设定在25℃,波动控制在±0.5℃;湿球温度设定在17.8(参看空气状态参数表:24.5,55%RH湿球温18.21,25.545%RH湿球温度为17.38),波动控制在±0.4℃,既可以将箱内湿度控制在要求的50%±5%范围,采用湿球温度控制更为方便直接。
恒温恒湿试验箱由调温(加温、制冷)和增湿两部分组成。
通过安装在箱体内顶部的旋转风扇,将空气排入箱体实现气体循环、平衡箱体内的温、湿度,由箱体内置的温、湿度传感器采集的数据;
传至温、湿度控制器(微型信息处理器)进行编辑处理,下达调温调湿指令,通过空气加热单元、冷凝管以及水槽内加热蒸发单元的共同完成。
工作原理
温度调节是通过箱体内置温度传感器,采集数据,经温度控制器(微型信息处理器)调节,接通空气加热单元来实现增加温度或者调节制冷电磁阀来降低箱体内温度,以达到控制所需要的温度。
恒温恒湿箱温度调节是通过体内置温度传感器,采集数据,经湿度控制器(微型信息处理器)调节,接通水槽加热元件;
通过蒸发水槽内的水来实现增加箱体内的湿度或者调节制冷电磁阀来实现去湿作用,以达到控制所需要的湿度。
设有多重保护措施:
温度系统在可设定大安全允许温度条件下,装有过温保护器,空气加热元件可随旋转风扇停止而自动断电;
加湿系统可随加湿槽水位降低而停止供电;制冷系统也随箱体温度升高(超过40℃)或湿度的加大而停止工作。
首先在于实验室环境上,需要选择良好的安装场所,此意才是使恒温恒湿试验箱系列试验设备的压缩机正确使用空气系统的先决条件。
那么,可程式恒温恒湿试验箱设备使用时,要懂得设备安全常识。
1.试验箱在安装时箱体外壳必须接地,如果试验箱没有接地,一旦漏电则会有电击的危险;
2.不要在设备没有安装好之前运行设备,确保安装可靠边后再进行试验;
3.如果箱放置发热试样时,试样控制电源请使用外加电源,不要直接使用本机电源;
4.箱体运行会产生危险电流,非专业人员请勿打开电控柜盖板;
5.如不配备加湿功能,阅读说明时注意区别使用和要求上的不同;
6.机器运转时,各种马达、风扇在控制器控制下,按指令启动,千万不要用手触摸暂时处于静止状态的元器件;
防止元器件突然启动,造成人身伤害,确实需要靠近转动部件处工作时,请切断主电源开关,并确保防护装置完好;
7.禁止内有试样时移动试验箱,否则试样可能反转或跌落;
8.使用前确保高低温试验箱已固定,即脚轮离地调整脚着地,否则在受到外力时试验箱会意外移动。
被广泛运用在电子、电工、航空、航天、仪器仪表等行业作、材料、零部件设备等的加速湿热试验,交变温度试验,以便对试品在给定的环境条件下的行为性能作出评价。
上一篇:粒度仪的类型及选购指南
下一篇:冷热冲击试验箱技术参数