高低溫濕熱試驗箱是一種用于模擬各種溫濕度環境,以測試材料和產品在極端條件下性能的實驗設備。其工作原理涉及制冷、加熱、加濕和除濕系統,通過控制測試環境的溫度和濕度來實現對產品的性能測試。
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,控制測試環境的溫度和濕度。其主要組件包括制冷系統、加熱系統、加濕系統、除濕系統和控制系統。這些系統協同工作,以實現對測試環境的控制。
制冷系統工作原理
制冷系統通常由壓縮機、冷凝器、蒸發器和膨脹閥組成,主要負責降低設備內部溫度。制冷劑通過循環蒸發吸熱,從而實現降溫。制冷循環采用逆卡若循環,該循環由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。其過程如下:制冷劑經壓縮機絕熱壓縮到較高的壓力,消耗了的功使排氣溫度升高,之后制冷劑經冷凝器等溫地和四周介質進行熱交換將熱量傳給四周介質。后制冷劑經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。此循環周而復始從而達到降溫之目的。
加熱系統工作原理
加熱系統利用電加熱器加熱測試空間內的空氣,能夠迅速升高溫度以滿足實驗要求。加熱過程就是在加熱系統中的電熱絲通電后產生熱量,再由空氣循環系統將產生的熱量通過循環風送入工作室,達到升溫的目的。由于這種加熱方式速度快、熱量大,被廣泛運用。
加濕系統工作原理
加濕系統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,在這個面上向箱內通過擴散的方式向箱內加入水汽壓使試驗箱中相對濕度升高。
除濕系統工作原理
除濕系統通過冷凝或干燥劑吸附的方式減少空氣濕度,確保濕度控制在設定范圍內。試驗箱的除濕方式有兩種:機械制冷除濕和干燥除濕。標準20%~98%濕度時采用制冷除濕,低濕型采用除濕機進行除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下,使大于飽和含濕量的水汽凝結析出,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利用的干燥進行干燥,干燥完后又送入試驗箱內,如此反復循環進行除濕。
控制系統工作原理
現代設備配備的溫濕度控制器,能夠實時監測和調節箱內溫度及濕度,并設置循環實驗程序,根據不同測試需求進行智能調控。通過安裝在箱體內頂部的旋轉風扇,將空氣排入箱體實現氣體循環、平衡箱體內的溫、濕度,由箱體內置的溫、濕度傳感器采集的數據,傳至溫、濕度控制器(微型信息處理器)進行編輯處理,下達調溫調濕指令。
總結
高低溫濕熱試驗箱通過制冷、加熱、加濕和除濕系統的協同工作,以及的控制系統,能夠模擬各種溫濕度環境,以測試材料和產品在極端條件下的性能。這些系統的工作原理確保了試驗箱能夠提供穩定和的測試環境,從而保證測試結果的可靠性和準確性。
