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高低温交变湿热试验箱的温湿度控制原理是什么？

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：1962 次


一、温度控制原理：制冷与加热的双向协同
高低温交变湿热试验箱的温度调控以 “复叠式制冷 + PID 加热” 为核心，实现宽域温变与精准稳定。
制冷系统采用复叠式压缩机制冷技术，适配低温段（-70℃~-20℃）需求：一级压缩机将中温制冷剂（如 R404A）压缩至中温高压状态，经风冷冷凝器散热后变为中温高压液体，再进入二级压缩机进一步压缩为低温高压制冷剂（如 R23），随后通过蒸发器与内胆空气进行热交换，吸收空气中的热量，使内胆温度快速降至目标低温；同时，膨胀阀实时调节制冷剂流量，避免温度骤降导致内胆结露或部件损坏。

加热系统则搭载镍铬合金加热管，配合 PID 智能温控算法：当需升温（如从 - 40℃升至 85℃）时，PLC 控制器根据铂电阻传感器（精度 ±0.3℃）反馈的实时温度，动态调节加热功率，避免功率过大导致温度超调；温变速率可按需设定（0.5℃~5℃/min），满足车载芯片 “-40℃~85℃循环测试” 等场景的交变需求。此外，高低温切换时采用 “先预调再切换” 逻辑 —— 从高温转低温时，先关闭加热器并预冷制冷系统；从低温转高温时，先预热加热器至接近目标温度再关闭制冷，确保温度波动控制在 ±0.5℃内。


二、湿度控制原理：加湿与除湿的动态平衡
高低温交变湿热试验箱的湿度调控通过 “蒸汽加湿 + 双模式除湿” 实现，核心是适配不同温区的湿度稳定需求。
加湿环节采用纯蒸汽加湿技术：不锈钢加湿罐将去离子水加热至沸腾，产生的纯蒸汽经多孔分散器均匀送入内胆，避免普通加湿方式带来的水质污染；湿度传感器（精度 ±2% RH）实时采集内胆湿度，反馈至控制器调节蒸汽输出量，30 分钟内可将湿度从 10% RH 升至 95% RH，满足车载显示屏 “85℃+95% RH 耐湿热测试” 需求。
除湿环节则分场景适配：低温段（如 - 70℃~0℃）采用冷冻除湿，利用蒸发器降温使内胆空气中的水汽凝结成水，经排水口排出，实现 10% RH 的低湿控制；高温高湿切换（如从 85℃+95% RH 降至 25℃+50% RH）时，启动分子筛吸附除湿，通过吸附剂吸附多余水汽，避免湿度滞后导致测试数据失真。同时，湿度调节与温度控制深度协同 —— 升温前提前预热加湿罐，防止低温水汽进入高温内胆形成水滴；降温前先启动除湿，避免温度下降导致相对湿度被动升高，确保温湿参数同步达到设定值。


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一、温度控制原理：制冷与加热的双向协同
高低温交变湿热试验箱的温度调控以 “复叠式制冷 + PID 加热” 为核心，实现宽域温变与精准稳定。
制冷系统采用复叠式压缩机制冷技术，适配低温段（-70℃~-20℃）需求：一级压缩机将中温制冷剂（如 R404A）压缩至中温高压状态，经风冷冷凝器散热后变为中温高压液体，再进入二级压缩机进一步压缩为低温高压制冷剂（如 R23），随后通过蒸发器与内胆空气进行热交换，吸收空气中的热量，使内胆温度快速降至目标低温；同时，膨胀阀实时调节制冷剂流量，避免温度骤降导致内胆结露或部件损坏。

加热系统则搭载镍铬合金加热管，配合 PID 智能温控算法：当需升温（如从 - 40℃升至 85℃）时，PLC 控制器根据铂电阻传感器（精度 ±0.3℃）反馈的实时温度，动态调节加热功率，避免功率过大导致温度超调；温变速率可按需设定（0.5℃~5℃/min），满足车载芯片 “-40℃~85℃循环测试” 等场景的交变需求。此外，高低温切换时采用 “先预调再切换” 逻辑 —— 从高温转低温时，先关闭加热器并预冷制冷系统；从低温转高温时，先预热加热器至接近目标温度再关闭制冷，确保温度波动控制在 ±0.5℃内。


二、湿度控制原理：加湿与除湿的动态平衡
高低温交变湿热试验箱的湿度调控通过 “蒸汽加湿 + 双模式除湿” 实现，核心是适配不同温区的湿度稳定需求。
加湿环节采用纯蒸汽加湿技术：不锈钢加湿罐将去离子水加热至沸腾，产生的纯蒸汽经多孔分散器均匀送入内胆，避免普通加湿方式带来的水质污染；湿度传感器（精度 ±2% RH）实时采集内胆湿度，反馈至控制器调节蒸汽输出量，30 分钟内可将湿度从 10% RH 升至 95% RH，满足车载显示屏 “85℃+95% RH 耐湿热测试” 需求。
除湿环节则分场景适配：低温段（如 - 70℃~0℃）采用冷冻除湿，利用蒸发器降温使内胆空气中的水汽凝结成水，经排水口排出，实现 10% RH 的低湿控制；高温高湿切换（如从 85℃+95% RH 降至 25℃+50% RH）时，启动分子筛吸附除湿，通过吸附剂吸附多余水汽，避免湿度滞后导致测试数据失真。同时，湿度调节与温度控制深度协同 —— 升温前提前预热加湿罐，防止低温水汽进入高温内胆形成水滴；降温前先启动除湿，避免温度下降导致相对湿度被动升高，确保温湿参数同步达到设定值。


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