恒溫恒濕交變濕熱箱的詳細介紹

恒溫恒濕交變濕熱箱詳細介紹

一、 概述與基本概念

恒溫恒濕交變濕熱箱，也常被稱為“環(huán)境試驗箱"、“溫濕度試驗箱"或“高低溫濕熱交變試驗箱"。它是一種用于模擬自然界中各種溫度、濕度環(huán)境的工業(yè)設備。

其名稱清晰地定義了它的三大核心功能：

1. 恒溫：在設定時間內，將箱內溫度精確維持在一個固定值。

2. 恒濕：在設定時間內，將箱內濕度精確維持在一個固定值。

3. 交變濕熱：按照預設的程序，在溫度和高濕度（通常可達95%RH以上）之間進行循環(huán)變化，模擬更嚴酷的環(huán)境條件，如晝夜溫差、冷凝、結露等。

簡單來說，它不僅能提供穩(wěn)定的溫濕度環(huán)境，還能執(zhí)行復雜的、循環(huán)變化的溫濕度曲線，主要用于對產品進行可靠性測試和質量驗證。

二、 主要功能與特點

1. 精確控制：采用高精度傳感器和先進的控制器，能夠實現(xiàn)對溫度和濕度的精確控制（溫度波動度可達±0.5°C，濕度波動度可達±2%RH）。

2. 寬范圍調節(jié)：

• 溫度范圍：通常可從 -70°C（甚至更低）到 +150°C（或更高）。

• 濕度范圍：通常為 20%RH 到 98%RH（在特定溫度下，如25°C~85°C時）。

3. 程序控制：可編輯多組、多段的復雜程序，每個程序段可以設定不同的溫度、濕度及持續(xù)時間，實現(xiàn)升降溫速率控制、恒溫恒濕保持、交變循環(huán)等。

4. 真實模擬：能夠模擬產品在儲存、運輸和使用過程中可能遇到的絕大多數(shù)溫濕度環(huán)境。

5. 安全保護：具備多重安全保護措施，如超溫保護、漏電保護、缺水保護、壓縮機過載保護等，確保設備和測試樣品的安全。

6. 數(shù)據(jù)記錄：通常配備USB接口或網絡接口，可以實時記錄和導出測試過程中的溫度、濕度數(shù)據(jù)，用于后續(xù)分析和出具報告。

三、 核心結構與工作原理

一臺典型的恒溫恒濕交變濕熱箱主要由以下幾個系統(tǒng)構成：

1. 箱體結構

• 內箱：采用高級不銹鋼板（如SUS304），耐腐蝕、易清潔。

• 外箱：一般采用冷軋鋼板，表面進行噴塑處理，美觀且防銹。

• 保溫層：采用高強度聚氨酯泡沫或超細玻璃棉，確保優(yōu)異的保溫性能，減少能量損失。

• 觀察窗：多層中空鋼化玻璃，帶有電加熱防霜裝置，確保在任何溫度下都能清晰觀察箱內樣品。

• 測試孔：箱體側面或背面預留引線孔，用于在測試過程中將傳感器的線纜引出箱外。

2. 制冷系統(tǒng) - 核心之一

• 作用：實現(xiàn)低溫環(huán)境的產生和維持。

• 組成：通常采用“機械式制冷"原理，核心部件包括壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置（毛細管或膨脹閥）和蒸發(fā)器。

• 工作模式：對于低溫要求（如-40°C以下）的設備，常采用復疊式制冷系統(tǒng)，由兩級獨立的制冷循環(huán)組成，以達到更低的溫度。

3. 加熱系統(tǒng)

• 作用：實現(xiàn)高溫環(huán)境的產生。

• 組成：通常采用鎳鉻合金電加熱絲，安裝在箱體背部的風道內。通過控制器調節(jié)加熱絲的功率，實現(xiàn)精確升溫。

4. 加濕系統(tǒng)

• 作用：提高箱內濕度。

• 原理：常用的是淺槽式蒸發(fā)加濕或鍋爐蒸汽加濕。通過將水加熱產生純凈的水蒸氣，然后由風機將水蒸氣送入箱內循環(huán)，從而提高濕度。

5. 除濕系統(tǒng)

• 作用：降低箱內濕度。

• 原理：主要采用制冷除濕法。當濕空氣流過低溫的蒸發(fā)器表面時，空氣中的水蒸氣會冷凝成水珠，從而降低空氣的絕對含濕量。這些冷凝水會通過排水管排出。

6. 控制系統(tǒng) - “大腦"

• 控制器：現(xiàn)代設備普遍采用彩色觸摸屏PLC控制器，操作直觀。

• 傳感器：采用鉑電阻（PT100）進行溫度檢測，電容式或干濕球傳感器進行濕度檢測。

工作原理簡述：
控制系統(tǒng)根據(jù)用戶設定的程序，向制冷、加熱、加濕、除濕系統(tǒng)發(fā)出指令。通過風機使箱內空氣強制循環(huán)，流經各個功能部件，形成一個均勻、穩(wěn)定的溫濕度場，從而實現(xiàn)對箱內環(huán)境的精確模擬。

四、 主要應用領域

該設備是產品質量控制和可靠性工程中的工具，廣泛應用于：

• 電子電工：測試PCB、芯片、元器件、手機、電腦等在高溫、低溫、潮濕、冷熱沖擊下的性能和可靠性。

• 汽車工業(yè)：測試車載電子設備、零部件、材料在溫濕度環(huán)境下的耐久性。

• 航空航天：模擬高空、高寒、高濕等嚴苛環(huán)境，對材料和設備進行驗證。

• 塑料化工：測試塑料、橡膠、涂料等材料在溫濕度變化下的老化、性能衰減情況。

• 醫(yī)藥領域：用于藥品、試劑的穩(wěn)定性試驗和加速壽命試驗。

• 科研院校：作為基礎的環(huán)境模擬設備，用于各種材料和產品的科學研究。

五、 操作注意事項

1. 合理擺放樣品：測試樣品不應堵塞箱內風道，應留出足夠的空間以保證空氣流通，確保溫濕度均勻。

2. 禁止測試物品：易燃、易爆、易揮發(fā)性物質及腐蝕性強的物品嚴禁放入箱內。

3. 規(guī)范開關門：在設備運行中，盡量避免頻繁開啟箱門，以免造成溫濕度大幅波動，影響測試結果和設備壽命。

4. 用水要求：必須使用去離子水或蒸餾水，嚴禁使用自來水，以防止水垢堵塞管路和污染加濕系統(tǒng)。

5. 定期維護：定期清潔箱體，檢查壓縮機、風機等關鍵部件，更換老化零件，確保設備長期穩(wěn)定運行。

總結，恒溫恒濕交變濕熱箱是一種技術集成度高、控制精密的模擬環(huán)境試驗設備。它通過精確再現(xiàn)各種溫濕度條件，為各行各業(yè)的產品研發(fā)、質量控制和可靠性評估提供了強有力的技術支撐，是發(fā)現(xiàn)產品潛在缺陷、提升產品品質的關鍵工具。