上海齊欣科學(xué)儀器有限公司:恒溫恒濕試驗(yàn)箱控制濕度方法
恒溫恒濕試驗(yàn)箱控制濕度的方法主要包括蒸汽加濕、淺水盤(pán)加濕、過(guò)冷蒸氣加濕(如超聲波加濕)和淋水加濕,同時(shí)通過(guò)機(jī)械制冷除濕和干燥除濕實(shí)現(xiàn)濕度降低,具體如下:
一、加濕方法
- 蒸汽加濕
- 原理:通過(guò)電加熱或電極式蒸汽發(fā)生器將水煮沸汽化,產(chǎn)生純凈蒸汽直接注入試驗(yàn)箱內(nèi),快速提升濕度。
- 特點(diǎn):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(huán)境模擬),但需優(yōu)質(zhì)水源防結(jié)垢。
- 應(yīng)用場(chǎng)景:電子元器件濕熱老化測(cè)試、藥品穩(wěn)定性驗(yàn)證等需快速加濕的場(chǎng)合。
- 淺水盤(pán)加濕
- 原理:在試驗(yàn)箱內(nèi)安裝帶電加熱棒的淺水盤(pán),通過(guò)加熱盤(pán)中的水使其蒸發(fā),向箱內(nèi)補(bǔ)充水蒸氣。
- 特點(diǎn):加濕過(guò)程平穩(wěn),但濕度控制精度較低,適用于對(duì)濕度精度要求不高的場(chǎng)景。
- 應(yīng)用場(chǎng)景:一般材料耐濕性測(cè)試、工業(yè)產(chǎn)品常規(guī)環(huán)境模擬。
- 過(guò)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(guò)風(fēng)機(jī)擴(kuò)散至試驗(yàn)箱內(nèi),增加濕度。
- 特點(diǎn):加濕均勻、能耗低,但需嚴(yán)格控制水質(zhì)以避免礦物質(zhì)殘留影響試件。
- 應(yīng)用場(chǎng)景:精密電子元件測(cè)試、光學(xué)儀器環(huán)境模擬等對(duì)水質(zhì)要求高的場(chǎng)合。
- 淋水加濕
- 原理:向試驗(yàn)箱工作室內(nèi)壁噴淋水,通過(guò)增大箱壁著水面積,使水向箱內(nèi)擴(kuò)散時(shí)增加水氣壓,從而提高濕度。
- 特點(diǎn):系統(tǒng)穩(wěn)定后濕度波動(dòng)小,但噴水可能污染試件,且加濕速度較慢。
- 應(yīng)用場(chǎng)景:對(duì)試件污染不敏感且需長(zhǎng)期穩(wěn)定濕度的測(cè)試,如部分建筑材料耐濕性試驗(yàn)。
二、除濕方法
- 機(jī)械制冷除濕
- 原理:利用制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器低溫表面,使空氣中的水汽遇冷結(jié)露成水滴并排出,從而降低濕度。
- 特點(diǎn):簡(jiǎn)單高效,是基礎(chǔ)除濕方法,能應(yīng)對(duì)多數(shù)日常除濕任務(wù)。
- 應(yīng)用場(chǎng)景:一般溫濕度組合控制測(cè)試,如高溫高濕、低溫低濕環(huán)境模擬。
- 干燥除濕
- 原理:通過(guò)氣泵將試驗(yàn)箱內(nèi)空氣抽出,注入干燥空氣,同時(shí)將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥器進(jìn)行干燥,干燥后再送回箱內(nèi)。
- 特點(diǎn):可實(shí)現(xiàn)超低濕度控制(如≤20% RH),但成本較高。
- 應(yīng)用場(chǎng)景:藥品穩(wěn)定性測(cè)試、航空航天材料超低濕環(huán)境模擬等對(duì)濕度要求極嚴(yán)格的場(chǎng)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(dá)±2% RH,響應(yīng)快、穩(wěn)定性好,覆蓋0-100% RH量程。
- 電阻式傳感器:成本低,但精度及長(zhǎng)期穩(wěn)定性略遜一籌,常用于對(duì)濕度精度要求不高的場(chǎng)景。
- PID控制算法
- 原理:通過(guò)比例(P)、積分(I)、微分(D)調(diào)節(jié),根據(jù)濕度偏差動(dòng)態(tài)調(diào)整加濕/除濕設(shè)備功率。
- 特點(diǎn):比例項(xiàng)即時(shí)糾偏,積分項(xiàng)消除穩(wěn)態(tài)誤差,微分項(xiàng)預(yù)判偏差變化趨勢(shì),抑制超調(diào)。
- 應(yīng)用場(chǎng)景:復(fù)雜溫濕度動(dòng)態(tài)變化場(chǎng)景,如濕熱交變測(cè)試。
- 模糊PID與自適應(yīng)PID
- 原理:模糊邏輯處理非線(xiàn)性、時(shí)變系統(tǒng),動(dòng)態(tài)調(diào)整PID參數(shù);自適應(yīng)算法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特性,自主優(yōu)化控制策略。
- 特點(diǎn):提高系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性,確保長(zhǎng)期穩(wěn)定控制。
- 應(yīng)用場(chǎng)景:航空航天等極端環(huán)境模擬測(cè)試。