可程式恒溫恒濕試驗箱是如何實現溫濕度的？

可程式恒溫恒濕試驗箱主要通過以下方式實現溫濕度控制：

一、溫度控制原理

加熱系統

一般采用電加熱管作為加熱元件。當試驗箱內溫度低于設定值時，控制系統會發出指令，使電加熱管開始工作。電加熱管通過熱輻射和熱對流的方式將熱量傳遞給箱內的空氣。例如，在一個容積為 1 立方米的試驗箱中，電加熱管功率可能在 1 - 3kW 左右，具體功率大小根據試驗箱的大小和升溫速率要求來確定。隨著熱量的傳遞，箱內空氣溫度逐漸升高。

溫度傳感器（如鉑電阻溫度傳感器）會實時監測箱內溫度，并將溫度信號反饋給控制器。控制器根據設定的溫度值和實際監測到的溫度值進行比較和計算。如果實際溫度仍然低于設定溫度，加熱管會持續工作；當實際溫度達到或接近設定溫度時，控制器會調節加熱管的功率，使溫度穩定在設定值附近，通常溫度控制精度可以達到 ±0.1 - ±1℃。

制冷系統

制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、節流裝置（如毛細管或膨脹閥）和蒸發器組成。當試驗箱內溫度高于設定值時，制冷系統開始工作。壓縮機將制冷劑（如 R404A 等環保型制冷劑）壓縮成高溫高壓氣體，這種氣體進入冷凝器后，通過風冷或水冷的方式將熱量散發到周圍環境中，從而使制冷劑氣體冷凝成液體。

經過節流裝置后，制冷劑液體壓力降低，進入蒸發器。在蒸發器中，制冷劑液體迅速汽化，吸收箱內空氣的熱量，從而使箱內溫度降低。例如，對于一個溫度范圍在 - 40℃ - 150℃的試驗箱，制冷系統的制冷量需要根據試驗箱的容積和降溫速率要求來設計。制冷系統同樣受到溫度傳感器和控制器的監控，通過控制壓縮機的啟停和制冷劑流量等方式來精確控制溫度。

二、濕度控制原理

加濕系統

常見的加濕方式有蒸汽加濕和霧化加濕。蒸汽加濕是通過電加熱使水變成水蒸氣，然后將水蒸氣輸送到試驗箱內。這種方式加濕速度較快，且濕度均勻性較好。例如，在一些高精度的試驗箱中，采用蒸汽加濕可以使濕度在短時間內從 30% RH 提升到 90% RH 左右。

霧化加濕則是通過超聲波或高壓噴霧等方式將水霧化成微小的水滴，然后通過風機將這些水滴吹入試驗箱內。在箱內，水滴會迅速汽化，增加空氣濕度。濕度傳感器（如電容式濕度傳感器）會實時監測箱內濕度，當濕度低于設定值時，加濕系統啟動；當濕度達到或超過設定值時，加濕系統停止工作，并且可以將濕度控制精度達到 ±2 - ±5% RH。

除濕系統

除濕一般通過制冷除濕和吸附除濕兩種方式。制冷除濕是利用制冷系統的蒸發器。當含有水蒸氣的空氣通過溫度較低的蒸發器表面時，水蒸氣會遇冷凝結成水滴，通過排水系統排出箱外，從而降低箱內濕度。

吸附除濕則是利用硅膠、分子篩等吸附劑來吸附空氣中的水蒸氣。當試驗箱內濕度較高時，空氣流經吸附劑，水蒸氣被吸附，干燥后的空氣再返回箱內，達到除濕的目的。在一些需要超低濕度環境的試驗中，可能會同時采用制冷除濕和吸附除濕，以實現更精準的濕度控制，如濕度可控制在 1% RH 以下