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。
恒温恒湿试验箱被应用于检测材料在各种环境下性能的设备及试验各种材料耐寒、耐热、耐干、耐湿性能,其内部运行主要是通过:电器自控系统压缩机、空气循环系统、制冷循环系统三个关联系统来一同完成工作的。那么是如何达到相互稳定、相互制约运行的呢?
一、恒温恒湿试验箱空气循环系统:
空气由离心风机从回风口吸入,空气通过蒸发器、加湿器、电加热器,通过升温或降温、加湿或除湿后经送风口送到用户试验的空间内,送出的空气与空间里的空气混合后回到回风口,如此循环运行达到试验温度稳定。
二、恒温恒湿试验箱压缩机制冷循环系统:
蒸发器中的液态制冷剂吸收空气的热量(空气被除湿及降温)并开始蒸发,导致制冷剂与空气之间形成一定的温度差,液态制冷剂完全蒸发变为气态,后被压缩机吸入并压缩(温度和压力增加),气态制冷剂通过冷凝器(风冷/水冷)吸收热量,变为成液体。经过膨胀阀(或毛细管)节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器,完成制冷剂循环过程。
三、恒温恒湿试验箱电器自控系统:
此处包含自动控制部分和电源部分。
电源部分经过接触器,对风扇、压缩机、加湿器电加热器等供应电源自动控制部分,其部分为温湿度控制及故障保护部分。温湿度控制是经过温湿度控制器,将回风的温湿度与试验设定的温湿作比较,自动运行压缩机、加湿器、电加热等元件进行降温、升温、除湿,实现恒温恒湿的自动控制。
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