小型恒温恒湿试验箱

一、工作原理

小型恒温恒湿试验箱通过几个核心系统的协同工作来精确控制内部环境：

1. 温度系统：

• 加热：采用电阻丝加热，直接对箱内空气进行加热，快速提升温度。

• 制冷：核心是压缩机制冷系统。其工作原理与空调/冰箱类似，通过制冷剂在蒸发器（位于箱内）中吸热，在冷凝器（位于箱外）中放热，从而将箱内的热量“搬运"到箱外，实现降温。对于小型箱体，通常采用单级压缩或风冷方式。

2. 湿度系统：

• 加湿：一般采用浅槽式或锅炉式加湿。通过加热水盘中的水，使其蒸发为水蒸气，然后由风机送入箱内循环，从而增加湿度。

• 除湿：采用制冷除湿原理。当需要降低湿度时，系统会启动压缩机制冷，让蒸发器的表面温度降低到“露点温度"以下。当箱内湿空气流过冰冷的蒸发器时，水蒸气会凝结成水珠，附着在蒸发器上并排出，从而降低箱内的湿度。

3. 控制系统：

• 这是试验箱的“大脑"。通过高精度的温湿度传感器（通常是铂电阻或电容式湿度传感器）实时监测箱内环境。

• PLC（可编程逻辑控制器） 或微处理器根据传感器反馈的数据，与用户设定的目标值进行比较，然后通过PID（比例-积分-微分） 算法精确控制加热器、压缩机、加湿器等执行元件的开关和工作强度，实现快速、稳定的控制。

二、核心组成部分

一台标准的小型恒温恒湿试验箱通常包括：

• 箱体：内外箱通常采用优质不锈钢（如SUS304），中间填充高性能保温材料（如聚氨酯泡沫），以确保良好的隔热性。

• 制冷系统：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置等。

• 加热系统：镍铬合金电热丝。

• 加湿系统：加湿水盘、加热管、水位控制器。

• 循环风系统：长轴电机、多翼式离心风叶，确保箱内温湿度均匀。

• 控制系统：触摸屏/液晶显示屏、控制器、传感器。

• 供水系统：水箱、水泵、水位控制装置（部分型号有自动补水功能）。

三、主要特点与优势

1. 体积小巧，节省空间：适合实验室、研发中心、生产线等空间有限的场所。

2. 高精度控制：温湿度控制精度高，波动小，能提供稳定的测试环境。

3. 宽泛的温湿度范围：通常温度范围可达 -70℃ ~ +150℃，湿度范围可达 20% ~ 98% RH（具体取决于型号）。

4. 直观易用的操作界面：大尺寸触摸屏，支持程序编辑，数据记录和导出。

5. 安全保护齐全：通常具备超温保护、漏电保护、缺水保护、压缩机过载保护等多重安全装置。

6. 低噪音运行：相比大型设备，小型箱体运行时噪音更低。

四、主要应用领域

小型恒温恒湿试验箱广泛应用于需要验证产品耐环境性能的行业：

• 电子电器：测试PCB、芯片、手机、电池、显示屏等在高温、低温、高湿条件下的性能、寿命和可靠性。

• 汽车零部件：测试车灯、传感器、连接器、内饰材料等对温湿度的耐受性。

• 塑料化工：测试材料的老化、脆化、变形等特性。

• 医药领域：药品、试剂的稳定性试验和加速寿命试验。

• 科研院校：用于材料科学、生物等领域的教学和基础研究。

• 航空航天：小型元器件和材料的环测。

五、如何选择合适的型号？

在选择小型恒温恒湿试验箱时，需考虑以下几点：

1. 内箱尺寸：根据待测样品的大小和数量，选择留有足够空间（建议样品体积不超过内箱容积的1/3）的型号。

2. 温度范围：确定您测试所需的高温度和低温度。

3. 湿度范围：确定您测试所需的高湿度和低湿度。

4. 控制精度与均匀性：查看技术参数中的温度波动度、均匀度和湿度偏差，精度越高，价格通常也越高。

5. 升降温速率：是线性升温降温，还是需要快速温变？标准型号通常是1~3℃/分钟，快速温变型号价格更高。

6. 控制器与功能：需要多少段程序？是否需要联网和远程控制？数据记录功能是否满足要求？

7. 品牌与售后：选择信誉良好的品牌，并确认其售后服务和技术支持能力。

六、使用与维护注意事项

• 安装环境：放置在通风良好、无直射光、远离热源的环境中，确保设备周围有足够的散热空间。

• 定期清洁：定期清理箱体内部，防止灰尘和污染物影响测试结果和设备寿命。

• 用水要求：必须使用纯净水或蒸馏水，严禁使用自来水，以防止水垢堵塞管路和污染加湿器。

• 样品摆放：样品不应堵塞出风口和回风口，以确保箱内空气循环顺畅，温湿度均匀。

• 规范操作：在低温状态下，不要频繁开启箱门，防止大量湿空气进入箱内造成结冰。

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