恒溫恒濕試驗箱的溫濕度控制原理是什么？

來源：廣東皓天檢測儀器有限公司 2025年06月11日 17:41

在科研、生產及質檢領域，恒溫恒濕試驗箱承擔著模擬不同溫濕度環(huán)境的重任，其精確控制溫濕度的能力，依賴于完善的系統(tǒng)設計與控制技術。下面從硬件系統(tǒng)和控制邏輯兩方面，深入剖析其工作原理。

硬件系統(tǒng)：實現(xiàn)溫濕度調節(jié)的基礎

溫度控制系統(tǒng)

溫度控制主要由加熱和制冷系統(tǒng)協(xié)同完成。加熱系統(tǒng)一般采用鰭片式不銹鋼加熱管，通過電流通過電阻絲產生熱量，實現(xiàn)快速升溫。制冷系統(tǒng)多采用復疊式制冷技術，由高溫級和低溫級壓縮機串聯(lián)工作，利用環(huán)保冷媒（如 R404A、R23）的相變吸熱原理，實現(xiàn)降溫。高溫級壓縮機先將熱量排出箱外，低溫級壓縮機進一步降低溫度，從而達到極低的目標溫度，如 -40℃ 甚至更低。

濕度控制系統(tǒng)

濕度控制分為加濕和除濕兩個過程。加濕方式常見有蒸汽加濕、淺槽式加濕和超聲波加濕。蒸汽加濕通過電加熱水產生蒸汽，將蒸汽直接注入試驗箱內提升濕度；淺槽式加濕則是利用水自然蒸發(fā)原理，通過風機加速空氣流動，提高水分蒸發(fā)速度；超聲波加濕利用高頻振蕩將水霧化成微小顆粒，擴散到箱內。除濕系統(tǒng)通常采用冷凝除濕，當潮濕空氣經過制冷盤管時，水汽遇冷液化成水滴排出箱外，從而降低濕度。

控制邏輯：精準調控的核心

試驗箱內置高精度溫濕度傳感器（如鉑電阻溫度傳感器、高分子電容式濕度傳感器），實時采集箱內環(huán)境數(shù)據，并將數(shù)據傳輸至控制器?？刂破鞫嗖捎?PID（比例 - 積分 - 微分）控制算法，通過對比設定值與實際值的偏差，自動調節(jié)加熱、制冷、加濕、除濕系統(tǒng)的運行狀態(tài)。例如，當溫度低于設定值時，控制器加大加熱功率；濕度高于設定值時，啟動除濕系統(tǒng)，直至溫濕度達到穩(wěn)定狀態(tài)。

此外，現(xiàn)代試驗箱還引入模糊控制、自適應控制等智能算法，根據環(huán)境變化動態(tài)調整控制策略，提升控制精度和響應速度。部分產品配備雙傳感器校準功能，可定期自動校準傳感器，確保長期測量的準確性。

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