恒温恒湿试验箱就是一个可以精确控制内部温度和环境湿度的密闭箱体。它能够在设定的范围内,长时间、稳定地维持所需的温度和湿度条件,为产品、材料、元器件等提供一个可重复、可控制的测试环境。
恒温恒湿试验箱就是一个可以精确控制内部温度和环境湿度的密闭箱体。它能够在设定的范围内,长时间、稳定地维持所需的温度和湿度条件,为产品、材料、元器件等提供一个可重复、可控制的测试环境。
一、 核心技术构成
1. 制冷系统
机械压缩制冷: 主流制冷方式,根据温度范围不同,主要分为两种类型。
单级压缩制冷: 适用于常温至约-40℃的温度范围。结构简单,成本较低。
复叠式压缩制冷: 用于-40℃至-70℃或更低的温度范围。由两个独立的制冷循环(高温级和低温级)组成,高温级循环为低温级循环的冷凝器提供冷却,从而有效降低整体温度,解决单级压缩比过高的问题。
液氮制冷: 用于需要极快速降温(如>15℃/min)或超低温(-150℃以下)的应用。通过向箱内注入液态氮,利用其相变吸热实现制冷。
2. 加热系统
电热丝加热: 采用镍铬合金等电阻丝作为发热元件,通常安装在气流通道中。通过控制器调节加热功率,实现对箱内空气的精确加热。
3. 湿度系统
加湿方式:
蒸汽加湿: 主流加湿方式。通过加热置于水槽中的电极或电热管,产生纯净水蒸气,并导入箱内。该方法控制精确,响应速度快。
超声波加湿: 利用高频振动将水雾化成微细颗粒。加湿效率高,但需使用纯水,否则矿物质粉尘可能污染箱体与样品。
除湿方式:
制冷除湿: 核心除湿技术。系统配备独立的除湿蒸发器,其表面温度被控制在低于箱内空气露点温度。当潮湿空气流经时,水蒸气冷凝成水并排出,从而降低绝对湿度。
4. 控制系统
控制器: 采用可编程逻辑控制器(PLC)与触摸屏人机界面。负责执行设定程序、处理传感器信号、并输出指令调节各执行部件。
控制算法: 普遍采用PID(比例-积分-微分)控制算法。高级设备配备PID参数自整定功能或模糊PID控制,以优化动态响应,减少超调,提高控制精度和稳定性。
传感器:
温度: 通常采用铂电阻(Pt100),精度高,稳定性好。
湿度: 主流采用电容式高分子薄膜湿度传感器。
5. 空气循环系统
由离心风机、电机和风道组成。强制使箱内空气流过蒸发器、加热器、加湿器,以保证工作室内温湿度的均匀性和稳定性。
二、 关键性能参数解读
1. 温度参数
温度范围: 设备能够达到和控制的极限温度。例如:-70℃ ~ +150℃。
温度波动度: 设备在稳定状态下,工作空间内某一点温度随时间变化的幅度。例如:±0.5℃。该值越小,温度稳定性越高。
温度均匀度: 设备在稳定状态下,工作空间内在任意两点的平均温度之差的最大值。例如:≤2.0℃。该值越小,空间温度一致性越好。
升降温速率:
平均速率: 全程最高温度与温度之差除以所需总时间。
线性速率: 在特定温度区间内,每分钟恒定变化的温度值。线性速率的技术要求更高。
2. 湿度参数
湿度范围: 设备在特定温度范围内能够控制的相对湿度范围。例如:+25℃ ~ +85℃时,20% ~ 98% RH。湿度范围与温度密切相关。
湿度波动度: 设备在稳定状态下,工作空间内某一点湿度随时间变化的幅度。例如:±2.0% RH。
湿度均匀度: 设备在稳定状态下,工作空间内在任意两点的平均湿度之差的最大值。例如:≤3.0% RH。
3. 其他参数
工作室尺寸: 箱体内部可供样品放置的有效空间容积。
负载能力: 设备在满载样品情况下,仍能维持性能指标的能力。
三、 性能分析与评估要点
1. 性能指标的关联性
温度性能是湿度控制的基础。制冷系统的功率和效率直接影响低温下的除湿能力。
湿度均匀度对空气循环系统的设计(风道、风机风压与风量)依赖性。
2. 性能测试条件
性能参数必须在明确的测试条件下才具有可比性。需关注:
测试状态: 空载或满载。
测量布点: 依据国家标准(如GB/T 5170)进行多点(如9点、15点)测量。
传感器精度: 用于检验设备的传感器精度需高于设备自身指标。
3. 长期运行稳定性
高性能设备需具备在额定负载下,连续运行数百甚至数千小时而性能不衰减的能力。这取决于核心部件(压缩机、控制器)的质量和系统设计的可靠性。
4. 选型核心考量
需求匹配: 严格依据测试标准确定所需的温湿度范围、精度及变化速率。
工作室尺寸: 样品体积不应超过工作室有效容积的1/3至1/2,以确保气流畅通。
制冷方式: 根据目标温度下限选择单级、复叠或液氮制冷。
控制与数据记录: 程序编排灵活性、数据采样频率与导出功能需满足实验要求。
核心工作原理
恒温恒湿试验箱的工作系统主要由加热系统、制冷系统、加湿系统和除湿系统四大核心部分构成,通过精密的协同工作,实现环境的精确模拟。
温度控制:
加热: 这部分相对简单,通常采用电阻丝加热,如同一个电炉子,通过电能转化为热能,对箱内空气进行加热。
制冷: 这是技术核心。主流设备均采用压缩机制冷,其原理与我们家的空调、冰箱类似:
核心部件: 压缩机、冷凝器、节流装置(如毛细管、膨胀阀)、蒸发器。
工作流程: 制冷剂在蒸发器内吸收箱内的热量而汽化,使箱内温度降低;携带了热量的气态制冷剂被压缩机压缩成高温高压气体,进入冷凝器向外界放出热量,重新液化;液态制冷剂再经过节流装置降压,回到蒸发器,周而复始,持续“抽走”箱内热量。
技术亮点: 为了达到更低的温度(如-70℃甚至更低),高级试验箱会采用复叠式制冷,即两套或多套独立的制冷系统串联工作,像爬梯子一样,逐级将温度降到目标值。
湿度控制
湿度控制比温度控制更为复杂,因为它本质上是控制空气中水蒸气的含量。
加湿: 是蒸汽加湿。通过加热水产生纯净的蒸汽,然后将其注入试验箱的工作室内,从而提高相对湿度。这种方式控制精确,响应快。
除湿: 主要依靠制冷除湿。这是最关键的环节。当需要低湿度环境时,系统会启动一套特殊的“除湿蒸发器”。这个蒸发器的表面温度被制冷系统降到远低于箱内环境露点温度,当潮湿的空气流过它时,空气中的水蒸气会遇冷凝结成水珠,附着在蒸发器表面并排出箱外,从而有效降低空气的绝对含湿量,实现除湿。
控制器:
所有这些系统并非独立工作,它们由一个高度精密的** programmable Logic Controller, PLC)和触摸屏人机界面** 统一指挥。用户通过界面设定好目标温湿度曲线,控制器会实时监测箱内的温湿度传感器数据,并通过复杂的算法(如PID控制)动态调节加热器功率、压缩机启停、加湿器开关等,确保环境始终稳定在设定值,即使有波动也能快速修正。
主要技术参数
在选购或了解一台恒温恒湿箱时,通常会关注以下几个关键参数:
温度范围: 它能达到的和最高温度,例如 -70℃ ~ +150℃。
湿度范围: 它能模拟的和最高相对湿度,通常是 20%RH ~ 98%RH(注意,湿度范围与温度是相关的,在温或极低温下无法实现高湿度)。
控制精度: 对温湿度的控制能力,如温度波动度 ±0.5℃,湿度波动度 ±2.5%RH。数值越小,精度越高。
均匀度: 指在工作室有效空间内,各点温湿度的一致性。均匀度差意味着不同位置的样品可能处于不同的测试条件下。
升降温速率: 温度变化的速度,通常指全程平均速率(如 1℃~3℃/min)或线性升降温速率(如 5℃/min)。
广泛应用
恒温恒湿试验箱的应用几乎覆盖了所有现代制造业和科研领域:
电子产品: 手机、电脑、芯片、电路板等在高温高湿下的可靠性、耐腐蚀性测试。
汽车工业: 测试车载电子设备、内外饰件、金属材料在寒冷、炎热、潮湿等不同气候下的性能。
医药与生物: 药品、疫苗的稳定性试验和加速寿命试验,需要长期在特定温湿度下考察其有效性。
食品行业: 研究食品、饮料的保质期,以及包装材料在潮湿环境下的阻隔性能。
化工与材料: 测试塑料、涂料、橡胶、纺织品等材料的老化、形变和机械性能变化。
科研与质检: 各大研究机构、第三方检测实验室用于基础科学研究和产品质量仲裁。
使用
使用恒温恒湿试验箱时,需要注意样品的摆放不能堵塞风道,确保箱内空气循环畅通。同时,使用纯净水进行加湿是延长设备寿命、保证测试准确性的关键。
恒温恒湿试验箱价格用途:
1.本机提供高温高湿的环境,以比较橡胶、塑料测试前后的材质变化及强力的减衰程度;本机亦可模拟货柜环境,以检测橡胶、塑料在高温高湿下,褪色、收缩的情形,本机专门试验各种材料耐热,耐寒,耐湿的性能。
2.恒温恒湿试验箱又名环境试验机,试验各种材料耐热、耐寒、耐干、耐湿性能。适合电子、电器、食品、车辆、金属、化学、建材等工厂之用。
恒定湿热试验箱标准依据: GB 2423.1 (IEC68-2-1);GB 2423.2 (IEC68-2-2);GB/T 2423.3(IEC68-2-3);GB/T423.4-93(IEC68-2-30);GJB150.3(ML-STD0-810D);GJB150.4(MIL-STD-810D); GJB150.9-1986;GJB4.5-1983;GJB4.6-1983;GJB367.2-1987;GJB360.8-87(MIL-STD-202f);GB/T5170.2-96;GB/T5170.5-96;GB10592-93;GB10586-93等
1.恒温恒湿箱型号:TH-80;TH-150;TH-225;TH-408;TH-800;TH-1000
2.温度范围:“B”代表:0℃~+150℃
“C”代表:-20℃~+150℃
“D”代表:-40℃~+150℃
“F”代表:-70℃~+150℃
3.恒温恒湿箱内箱容量):80升、150升、225升、408升、800升、1000升
4.温度波动度:±0.5℃
5.温度均匀度:±1.5℃
6.湿度范围:20%~98%RH
7.湿度波动度:±2%RH
8.湿度均匀度:±3%RH
9.升温时间:平均每分钟3℃(非线性空载时)
10.降温时间:平均每分钟1℃(非线性空载时)
11.内外箱材质:不锈钢板
12.保温材质:硬质聚胺脂发泡+玻璃棉
13.恒温恒湿箱冷冻系统:法国泰康全封闭式压缩机/环保冷媒
恒温恒湿试验箱价格控制器:
1.韩国TEMI880彩色触摸屏可编程温湿度控制器(中英文转换)
2.韩国TEMI300按键薄膜式可编程温湿度控制器(英文显示)
3.保护装置:压缩机过热,过流,超压,加热加湿空焚 , 箱内起温,缺水报警系统
4.标准配置:观察窗(双层中空钢化玻璃 ) 一个;ф50mm 测试孔(位于左连)一个 ;试样架二套(高度可调) ;5箱内照明灯(荧光灯)一个; 移动工作轮 四个;加湿水箱一个;通讯接口;连接电脑操作软件一套调温调湿:6平衡调温调湿(BTHC)控制系统工作环境:+5℃~+35℃加热器:镍铬合金电热丝式加热器加湿器:表面蒸发式7鼓风机:离心风机气流方式:宽带式强迫气流循环(上出下进)冷凝方式:风冷
恒温恒湿试验箱价格特殊性能: "三文治夹层式"镶板表层是经过坚固预先喷涂的彩色面板,内层是AISI304不锈钢板,夹层由绝源隔热的太空材料填充。
1、配有各种形式的入门:单边悬挂门、滑拉门、摇摆门和电动门。
2、压力测量由数字式气压计表示。
3、ACS的自动排水槽,可顺利排出冷凝水。
4、uPLC管理控制系统配有人机对话界面(用户可选用键盘、显示器组合或微机、软件组合)。
5、可按用户要求配备各种特殊性能的配件。