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恒温恒湿箱的创新设计

2014/4/22 14:32:43  来源:计测网通讯员 
字号: 13号字 16号字

  0 引言

  恒温恒湿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, 存在耗能多且不便于控制等问题。 例如, 对温度的控制, 在制冷系统全速全功率运行时, 是依靠调整加热量来平衡温度的稳定, 而且是采用两套独立的制冷系统和除湿系统, 结构复杂, 费用高。本文从控制温度、 湿度两方面出发, 研制出一种新型的恒温恒湿箱, 创新点在于: ①制冷系统采用半导体制冷, 制冷量易于调控; ②采用时间比例的通断调节实现高精度的温度控制; ③通过湿球温度控制箱内的相对湿度。

  1 原有恒温恒湿箱的现状

  (1) 制冷系统: 试验箱的制冷方式一般都是机械制冷, 即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, 制冷剂在蒸发器中不断吸收空气传给蒸发器的热量而达到制冷目的。

  (2) 加热系统: 当箱内空气的温度底于所需温度时,恒温恒湿机的控制系统就接通电加热器,将空气加热,通过风机送至箱内达到加热的目的。

  (3) 湿度系统: 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。 也有采用电极式加湿器。

  (4) 传感器系统: 试验箱的传感器主要是温度和湿度传感器。 温度传感器应用较多的是铂电组和热电偶。

  综上所述, 现在的恒温恒湿箱存在两方面的问题:①干湿球法测量精度不高, 故难以实现湿度的精确控制; ②用制冷系统和加热系统的同时运行来控制温度的变化, 耗能且不便精确控制。

  2 新型恒温恒湿箱的技术要求与状态参数

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