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恒溫恒濕試驗(yàn)箱工作原理

閱讀:2788      發(fā)布時(shí)間:2011-4-18
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恒溫恒濕箱工作原理恒溫恒濕箱工作原理:
 恒溫恒濕箱由制冷系統(tǒng),加熱系統(tǒng),控制系統(tǒng),濕度系統(tǒng),送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng),和傳感器系統(tǒng)等組成,上述系統(tǒng)分屬電氣和機(jī)械制冷兩大方面。下面敘述幾個(gè)主要系統(tǒng)的工作原理和工作過(guò)程。制冷系統(tǒng)  制冷系統(tǒng)是綜合試驗(yàn)箱的關(guān)鍵部分之一。一般來(lái)說(shuō),制冷方式都是機(jī)械制冷以及輔助液氮制冷,機(jī)械制冷采用蒸汽壓縮式制冷,它們主要由壓縮機(jī),冷凝器,節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器組成。如果我們?cè)囼?yàn)的溫度低溫要達(dá)到-55℃,單級(jí)制冷難以滿足要求,因此恒溫恒濕箱的制冷方式一般采用復(fù)疊式制冷。恒溫恒濕箱的制冷系統(tǒng)由兩部分組成,分別稱(chēng)為高溫部分和低溫部分,每一部分是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的制冷系統(tǒng)。高溫部分中制冷劑的蒸發(fā)吸收來(lái)自低溫部分的制冷劑的熱量而汽化;低溫部分制冷劑的蒸發(fā)則從被冷卻的對(duì)象(試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣)吸熱以獲取冷量。高溫部分和低溫部分之間是用一個(gè)蒸發(fā)冷凝器起來(lái),它既是高溫部分的冷凝器,也是低溫部分的冷凝器。加熱系統(tǒng)  試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)相對(duì)制冷系統(tǒng)而言,是比較簡(jiǎn)單。它主要有大功率電阻絲組成,由于試驗(yàn)箱要求的升溫速率較大,因此試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大,而且在試驗(yàn)箱的底板也設(shè)有加熱器。控制系統(tǒng)  控制系統(tǒng)是綜合試驗(yàn)箱的核心,它決定了試驗(yàn)箱的升溫速率,精度等重要指標(biāo)?,F(xiàn)在試驗(yàn)箱的控制器大都采用PID控制,也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式。由于控制系統(tǒng)基本上屬于軟件的范疇,而且此部分在使用過(guò)程中,一般不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。濕度系統(tǒng)和溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個(gè)子系統(tǒng)。
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恒溫恒濕箱由制冷系統(tǒng),加熱系統(tǒng),控制系統(tǒng),濕度系統(tǒng),送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng),和傳感器 系統(tǒng)等組成,上述系統(tǒng)分屬電氣和機(jī)械制冷兩大方面。下面敘述幾個(gè)主要系統(tǒng)的工作原理 和工作過(guò)程。
恒溫恒濕箱制冷系統(tǒng)
制冷系統(tǒng)是綜合試驗(yàn)箱的關(guān)鍵部分之一。一般來(lái)說(shuō),制冷方式都是機(jī)械制冷以及輔助 液氮制冷,機(jī)械制冷采用蒸汽壓縮式制冷,它們主要由壓縮機(jī),冷凝器,節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā) 器組成。如果我們?cè)囼?yàn)的溫度低溫要達(dá)到-55℃,單級(jí)制冷難以滿足要求,因此恒溫恒濕 箱的制冷方式一般采用復(fù)疊式制冷。恒溫恒濕箱的制冷系統(tǒng)由兩部分組成,分別稱(chēng)為高溫 部分和低溫部分,每一部分是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的制冷系統(tǒng)。高溫部分中制冷劑的蒸發(fā)吸收來(lái) 自低溫部分的制冷劑的熱量而汽化;低溫部分制冷劑的蒸發(fā)則從被冷卻的對(duì)象(試驗(yàn)箱內(nèi) 的空氣)吸熱以獲取冷量。高溫部分和低溫部分之間是用一個(gè)蒸發(fā)冷凝器起來(lái),它既 是高溫部分的冷凝器,也是低溫部分的冷凝器。
恒溫恒濕箱加熱系統(tǒng)
試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)相對(duì)制冷系統(tǒng)而言,是比較簡(jiǎn)單。它主要有大功率電阻絲組成,由 于試驗(yàn)箱要求的升溫速率較大,因此試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大,而且在試驗(yàn)箱的底 板也設(shè)有加熱器。
恒溫恒濕箱控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是綜合試驗(yàn)箱的核心,它決定了試驗(yàn)箱的升溫速率,精度等重要指標(biāo)?,F(xiàn)在 試驗(yàn)箱的控制器大都采用PID控制,也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式。由 于控制系統(tǒng)基本上屬于軟件的范疇,而且此部分在使用過(guò)程中,一般不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
恒溫恒濕箱濕度系統(tǒng)
溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個(gè)子系統(tǒng)。
加濕方式一般采用蒸汽加濕法,即將低壓蒸汽直接注入試驗(yàn)空間加濕。這種加濕方法加濕能力,速度快,加濕控制靈敏,尤其在降溫時(shí)容易實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制加濕。
除濕方式有兩種:機(jī)械制冷除濕和干燥除濕。機(jī)械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下,使大于飽和含濕量的水汽凝結(jié)析出,這樣就降低了濕度。干燥器除濕是利用氣泵將試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣抽出,并將干燥的空氣注入,同時(shí)將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥進(jìn)行干燥,干燥完后又送入試驗(yàn)箱內(nèi),如此反復(fù)循環(huán)進(jìn)行除濕。現(xiàn)在大部分綜合試驗(yàn)箱采用前一種除濕方式法,后一種的除濕方法,可以使露點(diǎn)溫度達(dá)到0℃一下。適用于有特殊要求的場(chǎng)合,但費(fèi)用較貴。
恒溫恒濕箱傳感器系統(tǒng)
傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應(yīng)用較多的是鉑電組和熱電偶。濕度的 測(cè)量方法有兩種:干濕球溫度計(jì)法和固態(tài)電子式傳感器直接測(cè)量法。由于干濕球法測(cè)量精 度不高,現(xiàn)在的恒溫恒濕箱正逐步的以固態(tài)傳感器代替干濕球來(lái)進(jìn)行濕度的測(cè)量。
恒溫恒濕箱送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)
空氣循環(huán)系統(tǒng)一般有離心式風(fēng)扇和驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)構(gòu)成。它提供了試驗(yàn)箱內(nèi)空氣的 循環(huán)。

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