恒温恒湿试验箱针对-40℃机型可以采用单级制冷循环，也可以采用复叠式制冷循环系统，但单级制冷循环是靠调小压缩机的膨胀阀开启度，减小制冷剂流量限流来调低蒸发压力约0.7个大气压、从而获得更低的蒸发温度的，这样的设计是以牺牲系统的制冷量来达到的制冷量约只有标准的0.7～0.8、导致制冷效率低并加大了压缩机的负载，而且易引起压缩机线圈过热，影响了压缩机的寿命。
冷冻系统设计：获取-20℃以下的低温时均采用复叠式制冷循环系统.
恒温恒湿试验箱获取低温而采用两级压缩复叠制冷循环的原因：
1、单级压缩蒸气制冷循环压比的限制
单级蒸气压缩式制冷机的最低蒸发温度,主要取决于它的冷凝压力及压缩比.制冷剂的冷凝压力由制冷剂的类别和环境介质如空气或水、的温度决定,在通常情况下,它处于0.7~1.8Mpa范围内.压缩比与冷凝压力和蒸发压力有关,当冷凝压力一定时,随着蒸发温度的降低,蒸发压力也相应下降,因而使压缩比上升,它将引起压缩机排气温度的升高,润滑油变稀,使润滑条件变坏,严重时甚至会出现结炭和拉缸现象;另一方面,压缩比的增大将导致压缩机的输气系数降低,制冷量减少,实际压缩过程偏离等熵过程越远,压缩机功耗增加,制冷系数下降,经济性降低.将出现以下一些影响.
a.任何制冷剂,蒸发温度越低,则蒸发压力也就越低.过低的蒸发压力,有时可能造成压缩机难以吸气,或者使外界的空气进入制冷系统.
b.当蒸发温度过低时,某些常用制冷剂已达凝固温度,无法实现制冷剂的流动,循环.
c.蒸发压力降低,制冷剂的比体积增大,制冷剂的质量流量减少,制冷量大大下降.为了获得所需制冷量,必须增大吸气容积,使压缩机体积过于庞大.
2、制冷剂热物理特性的限制
现在恒温恒湿箱中单级制冷循环基本上采用的中温制冷剂是R404A,在一个大气压下其蒸发温度是-46.5℃R22/-40.7℃、但空气冷却式冷凝器传热温差通常取10℃左右在强制送风散热循环下，蒸发器和内箱的温差、就是说箱内只能制取-36.5℃的低温，当然，通过调低压缩机的蒸发压力，可以将R404A制冷剂的最低蒸发温度降低到-50℃;所以要获取-50℃及以下的低温时必须采用中温制冷剂与低温制冷剂复叠式的制冷循环，制取-50℃～-80℃的低温，低温制冷剂一般选用R23它在一个大气压下的蒸发温度是-81.7℃。
3、压缩机线圈散热的限制
单级压缩机工作时，在做-35℃左右，因为压缩机的线圈是旋空在压缩机中间的，这就产生一个问题，-35℃时，压缩机的低压是为负数值，也就是产生了一个真空度，这样线圈的顶端热量就没有办法散去，这样就压缩机表面是十分凉，可是实际上内部，他的温度是很高的，因为真空是可以的隔热介质!
恒温恒湿试验箱由制冷系统，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。下面初步叙述几个主要系统的工作原理和工作过程。
1、制冷系统：
制冷系统是综合恒温恒湿试验箱的关键部分之一。一般来说，恒温恒湿试验箱的制冷方式都是机械制冷以及辅助液氮制冷，机械制冷采用蒸汽压缩式制冷，它们主要由压缩机，冷凝器，节流机构和蒸发器组成，由于我们试验的温度低温要达到-55℃，单级制冷难以满足满足要求，因此试验箱的制冷方式一般采用复叠式制冷。我司生产的恒温恒湿箱的制冷系统由两部分组成，分别称为高温部分和低温部分，每一部分是一个相对独立的制冷系统。高温部分中制冷剂的蒸发吸收来自低温部分的制冷剂的热量而汽化；低温部分制冷剂的蒸发则从被冷却的对象（试验箱内的空气）吸热以获取冷量。高温部分和低温部分之间是用一个蒸发冷凝器联系起来，它既是高温部分的冷凝器，也是低温部分的冷凝器。恒温恒湿试验箱的高温部分制冷剂采用中温制冷剂，低温部分制冷剂是采用低温制冷剂，箱内温度能达到-70-150℃.
2、加热系统：
恒温恒湿试验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，而且在试验箱的底板也设有加热器。
3、控制系统：
控制系统是综合试验箱的核心，它决定了试验箱的升温速率，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。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。
4、湿度系统：
湿度系统分为加湿和除湿两个子系统。
恒温恒湿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。
恒温恒湿试验箱是一种常用的实验仪器，在多个行业中都有一定的应用。我们在使用恒温恒湿试验箱的过程中为了让恒温恒湿试验箱使用寿命更长，我们应该对恒温恒湿试验箱进行有效的维护和保养。
1、恒温恒湿试验箱箱体内外部的清洁与保养恒温恒湿试验箱在操作前应先将内部杂质清除。配电室内每年至少清洁一次以上，清洁时可利用吸尘器将室内灰尘吸除即可。箱体外部每年亦须清洗一次以上，清洗时先用肥皂水擦拭即可。
2、恒温恒湿试验箱加湿器之检查与保养加湿器内之储水应每月更换一次，确保水质清洁，加湿水盘应每一个月清洗一次，确保水流顺畅。
3、恒温恒湿试验箱检查超温保护器恒温恒湿试验箱运转时，超温保护之设定最高值加20℃~30℃。试验箱内之温度升至超温保护之设定点时，加热器之供电即停止，"OVERHEAT"超温警示灯亮但风扇仍运转，若长时间运转及无人看管，运转前请务必确实检查超温保护器，是否设定妥当[湿球超温保护器之设定为120℃]。
4、恒温恒湿试验箱冷凝器灰尘之清除冷凝器应定期每月保养，利用真空吸尘器将冷凝器散热网片上附着之灰尘吸除或利用高压空气喷除灰尘。
5、恒温恒湿试验箱湿球水位之检查与调整积水筒水位不可过高，使水溢出积水筒或过低使湿球测试布吸水不正常，影响湿球的准确性水位大约保持六分满即可。积水筒水位之调整，可调整积水盒的高低。
6、恒温恒湿试验箱湿球测试布之更换当测试布表面不干净或变硬，或于做完温度控制后，继续做温湿球度控制前都必须更换测试布。测试布约三个月更换一次，更换时应用清洁布擦拭测温体更换新测试布时应先清洗干净。
在工业设备需求的今天，试验仪器的使用增多，我们在使用的时候一定要注意一些问题，为了让这些设备安全的使用，我更多建议一些厂家在出售一些试验设备的时候，附上一些仪器的说明书以及后期的保养与维护。更好的延长试验仪器的使用寿命。
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