恒溫恒濕試驗箱依靠制冷、加濕、除濕三大子系統(tǒng),配合 PID 閉環(huán)控制器實現(xiàn)溫濕度耦合調(diào)節(jié),整套系統(tǒng)并非獨立運行,而是動態(tài)聯(lián)動,以此完成各類濕熱交變試驗需求。
制冷系統(tǒng)以蒸汽壓縮循環(huán)為基礎,壓縮機驅(qū)動制冷劑在蒸發(fā)器完成吸熱,實現(xiàn)箱內(nèi)降溫。除濕功能直接依托制冷蒸發(fā)器完成:濕熱空氣流經(jīng)低溫蒸發(fā)器,溫度降至露點以下,水汽凝結(jié)成液態(tài)水排出箱體,實現(xiàn)降低絕對濕度的效果,因此除濕工況下制冷系統(tǒng)必須持續(xù)參與工作。
加濕系統(tǒng)多采用電熱蒸汽加濕,通過加熱加濕罐產(chǎn)生水蒸氣,水蒸氣混入循環(huán)氣流提升腔體濕度。濕度偏低時控制器啟動加濕輸出,結(jié)合風機攪動,讓水汽快速擴散至整個試驗空間,保障濕度響應速度與均勻性。
溫濕度存在強耦合關系,溫度變化會直接改變空氣持濕能力,控制器需要完成溫濕度解耦運算。當?shù)蜏氐蜐窆r時,制冷系統(tǒng)開啟除濕,同時加熱系統(tǒng)做溫度補償,避免因蒸發(fā)器過度制冷造成溫度漂移;高溫高濕工況,制冷機組待機或微量輸出,加濕系統(tǒng)加大功率輸出,維持高濕環(huán)境。交變試驗過程中,傳感器實時采集箱內(nèi)數(shù)據(jù),控制器動態(tài)調(diào)節(jié)制冷輸出功率、加濕占空比,平衡冷量、熱量、水汽輸入輸出,抑制溫濕度超調(diào)與震蕩。
三大系統(tǒng)協(xié)同決定設備試驗精度,若聯(lián)動匹配失調(diào),容易出現(xiàn)濕度波動大、結(jié)露、溫濕度無法同時達標等問題。只有各子系統(tǒng)響應速度相互匹配,才能滿足 GB/T2423、IEC60068 等標準,為電子、新能源、汽車零部件提供穩(wěn)定可靠的濕熱模擬環(huán)境。