上海齊欣科學儀器有限公司:恒溫恒濕試驗箱控制濕度方法
恒溫恒濕試驗箱控制濕度的方法主要包括蒸汽加濕、淺水盤加濕、過冷蒸氣加濕(如超聲波加濕)和淋水加濕,同時通過機械制冷除濕和干燥除濕實現濕度降低,具體如下:
一、加濕方法
- 蒸汽加濕
- 原理:通過電加熱或電極式蒸汽發生器將水煮沸汽化,產生純凈蒸汽直接注入試驗箱內,快速提升濕度。
- 特點:加濕量大、速度快,適用于大幅濕度躍升需求(如從低濕邁向高濕環境模擬),但需優質水源防結垢。
- 應用場景:電子元器件濕熱老化測試、藥品穩定性驗證等需快速加濕的場合。
- 淺水盤加濕
- 原理:在試驗箱內安裝帶電加熱棒的淺水盤,通過加熱盤中的水使其蒸發,向箱內補充水蒸氣。
- 特點:加濕過程平穩,但濕度控制精度較低,適用于對濕度精度要求不高的場景。
- 應用場景:一般材料耐濕性測試、工業產品常規環境模擬。
- 過冷蒸氣加濕(超聲波加濕)
- 原理:利用超聲波高頻振蕩將水霧化成微小顆粒,通過風機擴散至試驗箱內,增加濕度。
- 特點:加濕均勻、能耗低,但需嚴格控制水質以避免礦物質殘留影響試件。
- 應用場景:精密電子元件測試、光學儀器環境模擬等對水質要求高的場合。
- 淋水加濕
- 原理:向試驗箱工作室內壁噴淋水,通過增大箱壁著水面積,使水向箱內擴散時增加水氣壓,從而提高濕度。
- 特點:系統穩定后濕度波動小,但噴水可能污染試件,且加濕速度較慢。
- 應用場景:對試件污染不敏感且需長期穩定濕度的測試,如部分建筑材料耐濕性試驗。
二、除濕方法
- 機械制冷除濕
- 原理:利用制冷系統蒸發器低溫表面,使空氣中的水汽遇冷結露成水滴并排出,從而降低濕度。
- 特點:簡單高效,是基礎除濕方法,能應對多數日常除濕任務。
- 應用場景:一般溫濕度組合控制測試,如高溫高濕、低溫低濕環境模擬。
- 干燥除濕
- 原理:通過氣泵將試驗箱內空氣抽出,注入干燥空氣,同時將濕空氣送入可循環利用的干燥器進行干燥,干燥后再送回箱內。
- 特點:可實現超低濕度控制(如≤20% RH),但成本較高。
- 應用場景:藥品穩定性測試、航空航天材料超低濕環境模擬等對濕度要求極嚴格的場合。
三、濕度控制核心部件與算法
- 濕度傳感器
- 電容式傳感器:主流選擇,精度可達±2% RH,響應快、穩定性好,覆蓋0-100% RH量程。
- 電阻式傳感器:成本低,但精度及長期穩定性略遜一籌,常用于對濕度精度要求不高的場景。
- PID控制算法
- 原理:通過比例(P)、積分(I)、微分(D)調節,根據濕度偏差動態調整加濕/除濕設備功率。
- 特點:比例項即時糾偏,積分項消除穩態誤差,微分項預判偏差變化趨勢,抑制超調。
- 應用場景:復雜溫濕度動態變化場景,如濕熱交變測試。
- 模糊PID與自適應PID
- 原理:模糊邏輯處理非線性、時變系統,動態調整PID參數;自適應算法實時監測系統特性,自主優化控制策略。
- 特點:提高系統對復雜環境的適應性,確保長期穩定控制。
- 應用場景:航空航天等極端環境模擬測試。