恒溫恒濕試驗箱GDWS系列試驗箱工作原理介紹

一、前言：
恒溫恒濕箱是指能同時施加溫度、濕度應力的試驗箱。隨著我國工業(yè)產品研制的需要，近
幾年來，我國從國外引進了大批試驗系統，為我國工業(yè)產品的研制和定型發(fā)揮了重要作用，
但由于其本身的復雜性，使得試驗箱在運行中出現了許多問題，而且出現了問題不能及時解
決，大大延長了試驗周期，影響了產品的研制工作。而產生這些現象的原因是對綜合試驗的
工作原理不了解。為此，我們對試驗箱的基本工作原理作出了一些簡要闡述，并介紹如何對
綜合試驗箱試驗設備的故障進行分析和判斷。
二、原理：
恒溫恒濕箱由制冷系統，加熱系統，控制系統，溫度系統空氣循環(huán)系統，和傳感器系統
等組成，上述系統分屬電氣和機械制冷兩大方面。下面初步敘述幾個主要系統的工作原理和
工作過程。
2.1 制冷系統：制冷系統是綜合試驗箱的關鍵部分之一。一般來說，試驗箱的制冷方式都是
機械制冷以及輔助液氮制冷，機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷，它們主要由壓縮機，冷凝器，
節(jié)流機構和蒸發(fā)器組成，由于我們試驗的溫度低溫要達到-80℃，單級制冷難以滿足滿足要
求，因此試驗箱的制冷方式一般采用復疊式制冷。我司（上海邁滬試驗設備有限公司）生產
的恒溫恒濕箱的制冷系統由兩部分組成，分別稱為高溫部分和低溫部分，每一部分是一個相
對獨立的制冷系統。高溫部分中制冷劑的蒸發(fā)吸收來自低溫部分的制冷劑的熱量而汽化；低
溫部分制冷劑的蒸發(fā)則從被冷卻的對象（試驗箱內的空氣）吸熱以獲取冷量。高溫部分和低
溫部分之間是用一個蒸發(fā)冷凝器起來，它既是高溫部分的冷凝器，也是低溫部分的冷凝
器。GDWS系列試驗箱的高溫部分制冷劑采用中溫制冷劑，低溫部分制冷劑是采用低溫制冷
劑，箱內溫度能達到-85-150℃.
2.2 加熱系統：試驗箱的加熱系統相對制冷系統而言，是比較簡單。它主要有大功率電阻絲
組成，由于試驗箱要求的升溫速率較大，因此試驗箱的加熱系統功率都比較大，而且在試驗
箱的底板也設有加熱器。
2.3 控制系統：控制系統是綜合試驗箱的核心，它決定了試驗箱的升溫速率，精度等重要指
標?，F在試驗箱的控制器大都采用PID 控制，也有少部分采用PID 與模糊控制相組合的控
制方式。由于控制系統基本上屬于軟件的范疇，而且此部分在使用過程中，一般不會出現問
題。
2.4 溫度系統：溫度系統分為加濕和除濕兩個子系統。
試驗箱的加濕方式一般采用蒸汽加濕法，即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕。這種加濕
方法加濕能力，速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時容易實現強制加濕。
試驗箱的除濕方式有兩種：機械制冷除濕和干燥除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣
冷卻到露點溫度以下，使大于飽和含濕量的水汽凝結析出，這樣就降低了濕度。干燥器除濕
是利用氣泵將試驗箱內的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時將濕空氣送入可循環(huán)利用的
干燥進行干燥，干燥完后又送入試驗箱內，如此反復循環(huán)進行除濕?，F在大部分綜合試驗箱
采用前一種除濕方式法，后一種的除濕方法，可以使露點溫度達到0℃一下。適用于有特殊
要求的場合，但費用較貴。
2.5 傳感器系統：試驗箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應用較多的是鉑電
組和熱電偶。濕度的測量方法有兩種：干濕球溫度計法和固態(tài)電子式傳感器直接測量法。由
于干濕球法測量精度不高，現在的試驗箱正逐步的以固態(tài)傳感器代替干濕球來進行濕度的測
量。
2.6 空氣循環(huán)系統：空氣循環(huán)系統一般有離心式風扇和驅動其運轉的電機構成。它提供了試
驗箱內空氣的循環(huán)。
綜上所述，只有深入了解試驗箱的工作原理和工作過程，才能迅速的解決試驗箱在運行
過程中出現的問題。希望本文能夠對從事環(huán)境設備管理運行維護人員有所裨益。共同推動我
國環(huán)境工程的發(fā)展。更多詳情請訪問：www.shmaihu.net