环境试验箱的工作原理

在各种环境试验测试中以温、湿度试验最为常见且以使用中、小型试验箱居多，因此本文以高低温湿热试验箱为例作以介绍。高低温湿热试验箱由制冷系统、加热系统、控制系统湿度系统、空气循环系统和传感器系统等组成，见图1-3所示，试验箱内部结构见图1-4。

下面简要叙述一下这几个主要系统的工作原理和工作过程。

制冷系统：是试验箱的关键部分之一，一般来说制冷方式采用蒸气压缩式制冷，根据试验箱工作温度范围不同，制冷型式有：单级制冷、双级制冷和复叠式制冷。它们主要由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成。以意大利ACS公司生产的试验箱制冷系统为例（见图1-5），它由两部分组成，分别称为高温部分和低温部分，每一部分都是一个相对独立的制冷系统。高温部分制冷剂的蒸发吸热来自低温部分制冷剂的冷凝放热;低温部分制冷剂的蒸发是从试验箱内空气吸热来获取热量。高温部分和低温部分是用蒸发冷凝器联系起来的，它既是高温部分的蒸发器，也是低温部分的冷凝器。ACS试验箱的高温部分制冷剂采用中温制冷剂HP80，低温部分制冷剂采用低温制冷剂R23，箱内温度最低能达到-70℃。

加热系统：它相对制冷系统而言比较简单。它主要由电阻丝组成。如果要求升温速率较大，则加热丝功率也比较大，而且在试验箱的底板也设有加热器。加热系统的加热量可由控制系统来决定。

控制系统：是试验箱的核心，它决定了试验箱的升降温速率及精度等重要指标。现有试验箱的控制器大都采用PID控制方法。

湿度系统：分为加湿和除湿两个子系统。加湿方式一般采用蒸气加湿法，即将常压燕气直接注人试验空间加湿。这种加湿方法加湿能力强，速度快，加湿控制灵敏，尤其在降温时容易实现强制加湿。除湿有两种方式：冷却除湿和干燥器除湿。冷却除是将空气冷却到露点温度以下，使大于饱和含湿量的水气凝结析出，这样就降低了湿度。干燥器除湿是利用气泵将试验箱内的空气抽出并送人干燥器进行干燥，于燥完后又送人试验箱内，如此反复循环进行除湿。现在大部分试验箱采用前-种除湿方法，后一种除湿方法用于有特殊要求的场合，且费用较贵。

传感器系统：试验箱的传感器主要是温度和湿度传感器。温度传感器应用较多的是铂电阻和热电偶。湿度的测量方法有两种：千湿球温度计法和固态电子式传感器直接测量法。

空气循环系统：一般由风机及其驱动电机构成。

以下是由我们广州精秀热工设备有限公司生产的部分高低温环境试验箱，如下：

80L小型高低温试验箱

500L高低温试验箱

1000L高低温试验箱

2立方高低温试验箱