在科研、生產(chǎn)及質(zhì)檢領(lǐng)域，恒溫恒濕試驗(yàn)箱承擔(dān)著模擬不同溫濕度環(huán)境的重任，其精確控制溫濕度的能力，依賴于完善的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制技術(shù)。下面從硬件系統(tǒng)和控制邏輯兩方面，深入剖析其工作原理。
硬件系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)溫濕度調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)
溫度控制系統(tǒng)
溫度控制主要由加熱和制冷系統(tǒng)協(xié)同完成。加熱系統(tǒng)一般采用鰭片式不銹鋼加熱管，通過(guò)電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量，實(shí)現(xiàn)快速升溫。制冷系統(tǒng)多采用復(fù)疊式制冷技術(shù)，由高溫級(jí)和低溫級(jí)壓縮機(jī)串聯(lián)工作，利用環(huán)保冷媒（如 R404A、R23）的相變吸熱原理，實(shí)現(xiàn)降溫。高溫級(jí)壓縮機(jī)先將熱量排出箱外，低溫級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)一步降低溫度，從而達(dá)到極低的目標(biāo)溫度，如 -40℃ 甚至更低。
濕度控制系統(tǒng)
濕度控制分為加濕和除濕兩個(gè)過(guò)程。加濕方式常見(jiàn)有蒸汽加濕、淺槽式加濕和超聲波加濕。蒸汽加濕通過(guò)電加熱水產(chǎn)生蒸汽，將蒸汽直接注入試驗(yàn)箱內(nèi)提升濕度；淺槽式加濕則是利用水自然蒸發(fā)原理，通過(guò)風(fēng)機(jī)加速空氣流動(dòng)，提高水分蒸發(fā)速度；超聲波加濕利用高頻振蕩將水霧化成微小顆粒，擴(kuò)散到箱內(nèi)。除濕系統(tǒng)通常采用冷凝除濕，當(dāng)潮濕空氣經(jīng)過(guò)制冷盤(pán)管時(shí)，水汽遇冷液化成水滴排出箱外，從而降低濕度。
控制邏輯：精準(zhǔn)調(diào)控的核心
試驗(yàn)箱內(nèi)置高精度溫濕度傳感器（如鉑電阻溫度傳感器、高分子電容式濕度傳感器），實(shí)時(shí)采集箱內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至控制器。控制器多采用 PID（比例 - 積分 - 微分）控制算法，通過(guò)對(duì)比設(shè)定值與實(shí)際值的偏差，自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱、制冷、加濕、除濕系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。例如，當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，控制器加大加熱功率；濕度高于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)除濕系統(tǒng)，直至溫濕度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
此外，現(xiàn)代試驗(yàn)箱還引入模糊控制、自適應(yīng)控制等智能算法，根據(jù)環(huán)境變化動(dòng)態(tài)調(diào)整控制策略，提升控制精度和響應(yīng)速度。部分產(chǎn)品配備雙傳感器校準(zhǔn)功能，可定期自動(dòng)校準(zhǔn)傳感器，確保長(zhǎng)期測(cè)量的準(zhǔn)確性。
