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高低温交变湿热试验箱核心原理是什么？

信息来源：广东皓天检测仪器有限公司

作者：广东皓天检测仪器有限公司

发布时间：2025-09-18

浏览量：2150 次


一、精准温变控制：实现宽域温度交变的核心
高低温交变湿热试验箱的温变功能依赖 “制冷 - 加热双系统协同”，是设备适配多场景测试的基础。制冷系统采用 “复叠式压缩机制冷”：一级压缩机将制冷剂（如 R404A）压缩至中温高压状态，经冷凝器散热后进入二级压缩机，进一步压缩为低温高压制冷剂，再通过蒸发器与内胆空气换热，使内胆温度降至 - 70℃低温区间；加热系统则搭载镍铬合金加热器，通过 PID 智能温控算法调节加热功率，在升温阶段快速提升内胆温度，可达 150℃，且温变速率可按需设定（0.5℃~5℃/min）。

为实现 “交变” 特性，系统通过 PLC 控制器实时采集内胆温度（由铂电阻传感器检测，精度 ±0.3℃），当需从高温切换至低温时，先关闭加热器，启动制冷系统，同时调节膨胀阀开度控制制冷剂流量，避免温度骤降导致内胆结露；从低温切换至高温时，先预热加热器至接近目标温度，再逐步关闭制冷系统，确保温变过程平稳，波动控制在 ±0.5℃内，满足车载芯片 “-40℃~85℃循环测试” 等严苛需求。


二、动态湿度调节：适配高湿低湿场景的关键
高低温交变湿热试验箱的湿度控制通过 “加湿 - 除湿双模块联动” 实现，核心是维持不同温区下的湿度稳定性。加湿模块采用 “蒸汽加湿” 技术：不锈钢加湿罐将去离子水加热至沸腾，产生的纯蒸汽经分散器均匀送入内胆，配合湿度传感器（精度 ±2% RH）反馈，调节蒸汽输出量，快速达到 95% RH 高湿状态，适配车载显示屏 “85℃+95% RH 耐湿热测试”；除湿模块则分 “冷冻除湿” 与 “吸附除湿”：低温环境下（如 - 40℃），通过蒸发器降温使内胆空气中的水汽凝结成水排出，实现低湿控制（10% RH）；高温高湿切换时，启动分子筛吸附器，吸附多余水汽，避免湿度滞后。

值得注意的是，湿度调节需与温变同步协同 —— 当设备从低温（-30℃）升温至高温（70℃）时，加湿模块会提前预热，避免低温水汽进入高温内胆形成结露；降温时则先启动除湿，防止湿度随温度下降而超标，确保温湿参数同步达到设定值。


三、均匀气流循环：保障测试精度的基础
高低温交变湿热试验箱的 “风道循环系统” 决定了内胆温湿度的均匀性，是避免局部测试数据失真的关键。设备采用 “上送下回” 风道设计：顶部离心风机将经过温湿处理的空气压入均流板，通过蜂窝状出风口均匀分散至内胆各个角落，再从底部回风孔返回温湿处理区，形成密闭循环；内胆内部还设有导流板，引导气流绕过样品，避免气流直吹导致样品局部温湿偏差。


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高低温交变湿热试验箱核心原理是什么？

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一、精准温变控制：实现宽域温度交变的核心
高低温交变湿热试验箱的温变功能依赖 “制冷 - 加热双系统协同”，是设备适配多场景测试的基础。制冷系统采用 “复叠式压缩机制冷”：一级压缩机将制冷剂（如 R404A）压缩至中温高压状态，经冷凝器散热后进入二级压缩机，进一步压缩为低温高压制冷剂，再通过蒸发器与内胆空气换热，使内胆温度降至 - 70℃低温区间；加热系统则搭载镍铬合金加热器，通过 PID 智能温控算法调节加热功率，在升温阶段快速提升内胆温度，可达 150℃，且温变速率可按需设定（0.5℃~5℃/min）。

为实现 “交变” 特性，系统通过 PLC 控制器实时采集内胆温度（由铂电阻传感器检测，精度 ±0.3℃），当需从高温切换至低温时，先关闭加热器，启动制冷系统，同时调节膨胀阀开度控制制冷剂流量，避免温度骤降导致内胆结露；从低温切换至高温时，先预热加热器至接近目标温度，再逐步关闭制冷系统，确保温变过程平稳，波动控制在 ±0.5℃内，满足车载芯片 “-40℃~85℃循环测试” 等严苛需求。


二、动态湿度调节：适配高湿低湿场景的关键
高低温交变湿热试验箱的湿度控制通过 “加湿 - 除湿双模块联动” 实现，核心是维持不同温区下的湿度稳定性。加湿模块采用 “蒸汽加湿” 技术：不锈钢加湿罐将去离子水加热至沸腾，产生的纯蒸汽经分散器均匀送入内胆，配合湿度传感器（精度 ±2% RH）反馈，调节蒸汽输出量，快速达到 95% RH 高湿状态，适配车载显示屏 “85℃+95% RH 耐湿热测试”；除湿模块则分 “冷冻除湿” 与 “吸附除湿”：低温环境下（如 - 40℃），通过蒸发器降温使内胆空气中的水汽凝结成水排出，实现低湿控制（10% RH）；高温高湿切换时，启动分子筛吸附器，吸附多余水汽，避免湿度滞后。

值得注意的是，湿度调节需与温变同步协同 —— 当设备从低温（-30℃）升温至高温（70℃）时，加湿模块会提前预热，避免低温水汽进入高温内胆形成结露；降温时则先启动除湿，防止湿度随温度下降而超标，确保温湿参数同步达到设定值。


三、均匀气流循环：保障测试精度的基础
高低温交变湿热试验箱的 “风道循环系统” 决定了内胆温湿度的均匀性，是避免局部测试数据失真的关键。设备采用 “上送下回” 风道设计：顶部离心风机将经过温湿处理的空气压入均流板，通过蜂窝状出风口均匀分散至内胆各个角落，再从底部回风孔返回温湿处理区，形成密闭循环；内胆内部还设有导流板，引导气流绕过样品，避免气流直吹导致样品局部温湿偏差。


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