150恒溫恒濕試驗箱

一、 主要工作原理

150恒溫恒濕試驗箱的工作原理基于一套閉環控制的系統，主要由加熱、制冷、加濕和除濕四個子系統構成。

1. 溫度控制：

• 加熱： 通常采用電阻絲加熱，通過控制器輸出信號，對箱內空氣進行加熱。

• 制冷： 核心是壓縮機制冷系統（通常采用法國“泰康"或德國“比澤爾"等品牌壓縮機）。其原理與空調/冰箱類似，通過制冷劑在蒸發器中吸熱，從而降低箱內溫度。

• 控制邏輯： 溫度傳感器實時監測箱內溫度，并將信號反饋給控制器。控制器根據設定值與實測值的偏差，通過PID（比例-積分-微分）算法，精確控制加熱器的輸出功率或制冷壓縮機的運行狀態，以達到恒溫目的。

2. 濕度控制：

• 加濕： 普遍采用淺槽式蒸汽加濕或鍋爐蒸汽加濕。通過電加熱水產生純凈蒸汽，并將其導入箱內氣流中，從而提高相對濕度。

• 除濕： 主要采用制冷除濕法。當需要除濕時，系統啟動壓縮機制冷，使蒸發器（位于箱內空氣循環風道中）表面溫度降至露點溫度以下。當濕空氣流過低溫的蒸發器時，水蒸氣會冷凝成水珠附著在蒸發器上，從而降低空氣的絕對含濕量，達到除濕效果。

• 控制邏輯： 濕度傳感器（通常為電容式或電阻式）實時監測。控制器通過對比設定濕度與實測濕度，控制加濕器的工作或啟動制冷系統進行除濕。

總結： 溫濕度傳感器不斷“感知"環境，控制器作為“大腦"進行判斷，然后指揮加熱、制冷、加濕系統“行動"，形成一個精密的動態平衡，從而實現恒溫恒濕。

二、 核心組成部分

一臺標準的150恒溫恒濕試驗箱通常由以下幾個核心系統組成：

1. 箱體結構：

• 內膽： 通常采用高級不銹鋼板（SUS304），耐腐蝕、耐高溫且易于清潔。

• 外殼： 一般采用優質冷軋鋼板，表面進行噴塑處理，防銹美觀。

• 保溫層： 采用高密度聚氨酯泡沫或超細玻璃棉，確保優異的保溫性能，減少能量損失。

2. 制冷系統：

• 核心： 壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置（毛細管或膨脹閥）。

• 形式： 根據溫度范圍，有單級壓縮、復疊式壓縮等。復疊式用于實現更低的溫度（如-70℃）。

3. 加熱系統： 鎳鉻合金電熱絲式加熱器。

4. 加濕系統： 淺槽/鍋爐加濕裝置，包括水箱、水位控制器、加熱管等。

5. 空氣循環系統：

• 核心： 多翼式離心風機。

• 作用： 強制使箱內空氣流動，確保工作室內溫濕度的均勻性和穩定性。

6. 控制系統：

• 核心： 微電腦PID溫濕度控制器。

• 界面： 現代設備多采用彩色觸摸屏，操作直觀。

• 功能： 可編程（設定多段溫濕度曲線及保持時間）、記錄數據、連接電腦等。

7. 傳感器：

• 溫度： 鉑電阻（PT100）或熱電偶。

• 濕度： 電容式高分子薄膜濕度傳感器。

三、 主要技術指標與功能

• 溫度范圍： 常見為 -70℃ ~ +150℃， -40℃ ~ +150℃, 0℃ ~ +150℃ 等。

• 濕度范圍： 通常為 20% ~ 98% R.H.（請注意，在低溫條件下，如低于0℃，無法進行有效的濕度控制，因為水會結冰）。

• 溫濕度波動度： 指標箱內某一點在穩定狀態下，參數變化的幅度。越小越好。

• 溫濕度均勻度： 指在穩定狀態下，工作空間內各點溫濕度參數的差異。越小代表箱內性能越一致。

• 升溫/降溫速率： 通常為線性升溫/降溫速率，如 1℃~3℃/分鐘。快速溫變箱的速率可達 5℃/分鐘以上。

• 可編程功能： 可設置多個循環測試程序，模擬晝夜交替、季節變化或產品實際使用中的復雜環境。

四、 主要應用領域

150恒溫恒濕試驗箱的應用極其廣泛，幾乎覆蓋所有制造業和科研領域：

• 電子電器： 手機、電腦、芯片、PCB、家電等的高低溫存儲、工作試驗，溫循測試。

• 汽車工業： 車載電子設備、零部件、內外飾材料的老化、耐候性測試。

• 航空航天： 對可靠性要求高的機載設備、材料的環境適應性測試。

• 塑料化工： 材料在溫濕度變化下的力學性能、老化、黃變測試。

• 食品藥品： 藥品穩定性試驗（符合GMP/GSP標準）、食品的保質期和儲存條件測試。

• 高等院校與科研機構： 用于材料科學、生物學、環境科學等領域的實驗研究。

五、 操作與維護注意事項

• 安裝環境： 需放置在通風良好、無直射光、遠離熱源的場所，確保設備周圍有足夠的散熱空間。

• 樣品放置： 測試樣品不應堵塞出風口和回風口，總體積不應超過工作室容積的1/3，以確保空氣正常循環。

• 用水要求： 必須使用去離子水或蒸餾水，嚴禁使用自來水，以防止水垢積聚，損壞加濕器和傳感器。

• 定期維護：

• 定期清潔箱體內部和蒸發器。

• 定期檢查壓縮機、風機運行狀態。

• 長期不使用時，應排干水箱和水路中的水，并定期通電運行。

六、 選購要點

在選擇150恒溫恒濕試驗箱時，需重點關注：

1. 明確的測試需求： 確定所需的溫度范圍、濕度范圍、箱體容積、升降溫速率等核心指標。

2. 箱體容積： 根據測試樣品的大小和數量，遵循“樣品體積 ≤ 工作室容積的1/3"原則。

3. 性能指標的可靠性： 關注均勻度、波動度等關鍵參數，而不僅僅是范圍。

4. 控制與編程功能： 是否需要多段編程、數據記錄、遠程控制等功能。

5. 品牌與售后服務： 選擇有信譽的品牌，并確保供應商能提供及時、專業的技術支持和維修服務。

6. 合規性與標準： 確認設備是否符合相關國際/國家標準（如ISO, IEC, MIL-STD等）。