步入式恒温恒湿试验箱

步入式恒温恒湿试验箱

一、 核心工作原理

其工作原理主要基于一套精密的制冷、加热、加湿和除湿系统，通过循环风机使箱内空气均匀流动，确保各点的温湿度一致。

1. 温度控制：

• 加热： 通常采用电热管加热，通过控制器调节电热管的通断或功率，实现对空气的加热。

• 制冷： 核心是压缩机制冷系统。通常采用双级压缩或复叠式制冷系统，以满足从常温到极低温度（如-70°C）的宽范围要求。制冷剂在蒸发器中吸收箱内空气的热量，从而达到降温目的。

• 循环： 大功率离心风机将经过处理（加热或冷却）的空气强制吸入风道，均匀地送入试验空间，形成循环。

2. 湿度控制：

• 加湿： 常用的是浅槽式/锅炉式蒸汽加湿。通过电加热纯净水产生纯净蒸汽，并将其导入空气循环系统中，从而提高箱内相对湿度。

• 除湿： 主要依靠制冷除湿法。当需要低湿度时，系统会启动制冷蒸发器，使其表面温度降低到空气的露点温度以下。当潮湿空气流过低温的蒸发器时，水分会凝结在翅片上，从而降低空气的绝对含湿量，实现除湿。

整个控制过程由可编程控制器（PLC） 和触摸屏人机界面 精确管理，传感器实时监测箱内的温湿度，并将数据反馈给控制器，控制器再指挥各执行部件（如压缩机、加热管、加湿器、电磁阀等）动作，形成一个闭环控制，确保温湿度稳定在设定值。

二、 主要组成部分

一台完整的步入式恒温恒湿试验箱通常包含以下核心子系统：

1. 箱体结构：

• 框架： 高强度型钢构成主框架，确保整体稳固。

• 库板： 内外壁通常采用优质彩钢板或不锈钢板，中间填充高密度、阻燃的聚氨酯泡沫，起到强的保温隔热作用。

• 大门： 大型单开或双开式门，带有大尺寸观察窗和防凝露加热带，门边装有密封性好的硅橡胶密封条。

• 地板： 承重性强，通常为不锈钢花纹板，防滑且耐腐蚀。

• 测试孔： 预留用于穿引电缆、传感器的引线孔。

2. 制冷系统：

• 压缩机： 核心动力源，常采用德国比泽尔、法国泰康等品牌的半封闭或全封闭压缩机。

• 冷凝器/蒸发器： 高效换热器。

• 节流装置： 如膨胀阀、毛细管等。

• 制冷剂： 如R404A, R23等环保制冷剂。

3. 电气控制系统：

• 控制器： 核心大脑，通常是进口或国产品牌（如日本OYO、韩国三元、中国台湾衡欣等），支持多段程序编程，可设置复杂的温湿度曲线。

• 传感器： 铂电阻（PT100）用于测温，高分子薄膜电容式传感器用于测湿。

• 电气元件： 如交流接触器、中间继电器、断路器等，通常采用施耐德、西门子等品牌，保证运行稳定可靠。

4. 空气调节系统：

• 离心风机： 驱动空气循环，确保温湿度均匀。

• 加热器： 镍铬合金电热丝。

• 加湿器： 不锈钢浅槽电热加湿器或锅炉加湿器。

• 供水系统： 包括水箱、水泵、水位控制等，建议使用纯净水或去离子水，防止水垢。

5. 安全保护系统：

• 压缩机过热、过流、超压保护。

• 箱内超温保护。

• 加湿器缺水保护。

• 风机过载保护。

• 漏电/短路保护。

• 可选的CO₂消防系统（针对大型设备）。

三、 主要应用领域

步入式恒温恒湿试验箱广泛应用于需要大体积、批量测试的行业：

• 汽车工业： 测试整车、大型总成（如电池包、电机、控制器）、内饰件等。

• 新能源： 动力电池、储能电池包、光伏逆变器等的高低温存储和循环测试。

• 电子电器： 大型服务器机柜、交换机、通信基站、家电等。

• 航空航天： 机载设备、航天材料、部件的环境适应性试验。

• 建材行业： 测试涂料、板材、门窗等在温湿度变化下的性能。

• 科研质检： 第三方检测机构、高校及研究院所的可靠性研究。

四、 选型要点

在选择步入式恒温恒湿试验箱时，需重点关注以下几点：

1. 内箱尺寸： 根据被测物的体积、数量及摆放方式，预留足够的空间（通常建议产品体积不超过箱内有效容积的1/3），并考虑门的尺寸是否能顺利进出。

2. 温度范围： 确定所需的最高温和低温（如 -40°C ~ +85°C， -70°C ~ +150°C）。

3. 湿度范围： 确定所需的湿度范围（如 20% ~ 98% RH），注意低湿度与低温通常无法同时实现。

4. 控制精度： 温度和湿度的波动度与均匀性要求。

5. 升降温速率： 是线性升温降温，还是需要快速温变（如5°C/min, 10°C/min）。快速温变对压缩机功率和风机风量要求高。

6. 负载情况： 测试时产品是否会发热（热负载），这会影响设备的制冷量计算。

7. 控制器与功能： 是否需要程序控制，程序步数是否满足测试要求。

8. 安装条件： 考虑场地承重、门/电梯/通道尺寸、电源功率（通常是380V）、水源（纯净水）和排水条件。

五、 操作与维护注意事项

• 操作前：

• 确保设备接地良好，电源稳定。

• 检查供排水系统，确保水箱有水且水质清洁。

• 被测物不能是易燃、易爆、易挥发性物质。

• 运行中：

• 严禁频繁开关箱门，以免造成温湿度波动和压缩机频繁启动。

• 禁止测试易燃易爆品。

• 维护保养：

• 定期清洁： 定期清理箱体内部，保持干净。

• 冷凝器除尘： 定期用压缩空气清除冷凝器散热片上的灰尘，保证散热效果。

• 加湿器清理： 定期清洗加湿水盘，去除水垢，防止堵塞和腐蚀。

• 密封条检查： 定期检查门密封条，如有老化或破损及时更换。

• 长期停用： 若长期不用，应定期（如每月一次）短时间通电运行，以延长设备寿命
  
  
  总结来说，步入式恒温恒湿试验箱，就是一种体积庞大、测试人员可以“步入"其内部进行作业的大型环境模拟试验设备。