高低溫濕熱試驗箱是一種用于模擬各種溫濕度環(huán)境，以測試材料和產(chǎn)品在極端條件下性能的實(shí)驗設(shè)備。其工作原理涉及制冷、加熱、加濕和除濕系統(tǒng)，通過控制測試環(huán)境的溫度和濕度來實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的性能測試。
主要工作原理概述
高低溫濕熱試驗箱的基本工作原理是利用制冷、加熱、加濕和除濕系統(tǒng)，控制測試環(huán)境的溫度和濕度。其主要組件包括制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)對測試環(huán)境的控制。
制冷系統(tǒng)工作原理
制冷系統(tǒng)通常由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥組成，主要負(fù)責(zé)降低設(shè)備內(nèi)部溫度。制冷劑通過循環(huán)蒸發(fā)吸熱，從而實(shí)現(xiàn)降溫。制冷循環(huán)采用逆卡若循環(huán)，該循環(huán)由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。其過程如下：制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮到較高的壓力，消耗了的功使排氣溫度升高，之后制冷劑經(jīng)冷凝器等溫地和四周介質(zhì)進(jìn)行熱交換將熱量傳給四周介質(zhì)。后制冷劑經(jīng)截流閥絕熱膨脹做功，這時制冷劑溫度降低。制冷劑通過蒸發(fā)器等溫地從溫度較高的物體吸熱，使被冷卻物體溫度降低。此循環(huán)周而復(fù)始從而達(dá)到降溫之目的。
加熱系統(tǒng)工作原理
加熱系統(tǒng)利用電加熱器加熱測試空間內(nèi)的空氣，能夠迅速升高溫度以滿足實(shí)驗要求。加熱過程就是在加熱系統(tǒng)中的電熱絲通電后產(chǎn)生熱量，再由空氣循環(huán)系統(tǒng)將產(chǎn)生的熱量通過循環(huán)風(fēng)送入工作室，達(dá)到升溫的目的。由于這種加熱方式速度快、熱量大，被廣泛運(yùn)用。
加濕系統(tǒng)工作原理
加濕系統(tǒng)使用水箱和噴霧裝置，將水霧化以增加空氣濕度，通常采用超聲波加濕或電加熱蒸汽加濕的方式。加濕的過程實(shí)際上就是提高水汽分壓力，初的加濕方式就是向高低溫恒溫恒濕試驗箱壁噴淋水，通過控制水溫使水表面飽和壓力得到控制。箱壁表面的水形成較大的面，在這個面上向箱內(nèi)通過擴(kuò)散的方式向箱內(nèi)加入水汽壓使試驗箱中相對濕度升高。
除濕系統(tǒng)工作原理
除濕系統(tǒng)通過冷凝或干燥劑吸附的方式減少空氣濕度，確保濕度控制在設(shè)定范圍內(nèi)。試驗箱的除濕方式有兩種：機(jī)械制冷除濕和干燥除濕。標(biāo)準(zhǔn)20%~98%濕度時采用制冷除濕，低濕型采用除濕機(jī)進(jìn)行除濕。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箱內(nèi)的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時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箱內(nèi)，如此反復(fù)循環(huán)進(jìn)行除濕。
控制系統(tǒng)工作原理
現(xiàn)代設(shè)備配備的溫濕度控制器，能夠?qū)崟r監(jiān)測和調(diào)節(jié)箱內(nèi)溫度及濕度，并設(shè)置循環(huán)實(shí)驗程序，根據(jù)不同測試需求進(jìn)行智能調(diào)控。通過安裝在箱體內(nèi)頂部的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇，將空氣排入箱體實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)、平衡箱體內(nèi)的溫、濕度，由箱體內(nèi)置的溫、濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)，傳至溫、濕度控制器(微型信息處理器)進(jìn)行編輯處理，下達(dá)調(diào)溫調(diào)濕指令。
總結(jié)
高低溫濕熱試驗箱通過制冷、加熱、加濕和除濕系統(tǒng)的協(xié)同工作，以及的控制系統(tǒng)，能夠模擬各種溫濕度環(huán)境，以測試材料和產(chǎn)品在極端條件下的性能。這些系統(tǒng)的工作原理確保了試驗箱能夠提供穩(wěn)定和的測試環(huán)境，從而保證測試結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。