整機(jī)分為溫度控制系統(tǒng)(升溫 / 降溫)、濕度控制系統(tǒng)(加濕 / 除濕)、循環(huán)風(fēng)道系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)四大核心模塊,配合完成溫濕度同步、交變精準(zhǔn)控制。
箱體背部安裝大功率離心風(fēng)機(jī),持續(xù)強(qiáng)制循環(huán)內(nèi)腔空氣:
1. 風(fēng)機(jī)將腔體空氣吸入背部風(fēng)道,依次經(jīng)過(guò)加熱器、蒸發(fā)器、加濕水槽;
2. 經(jīng)過(guò)調(diào)溫、調(diào)濕后的氣流從背部上方均勻吹出,環(huán)繞樣品架循環(huán);
3. 氣流覆蓋箱體上下左右,消除冷熱、干濕死角,保證溫度均勻度、濕度均勻度達(dá)標(biāo);
4. 風(fēng)機(jī)全程恒定運(yùn)轉(zhuǎn),停機(jī)、開(kāi)門(mén)才停止循環(huán)。
所有溫濕度調(diào)節(jié),都依靠循環(huán)空氣換熱、換濕實(shí)現(xiàn),不直接對(duì)樣品加熱 / 制冷 / 噴水。
風(fēng)道內(nèi)裝有鎳鉻合金電加熱管,采用SSR 固態(tài)繼電器 + PID 智能控溫:
· 控制器實(shí)時(shí)對(duì)比箱內(nèi)實(shí)測(cè)溫度與設(shè)定溫度;
· 實(shí)測(cè)<設(shè)定:繼電器導(dǎo)通,電熱管發(fā)熱,加熱流過(guò)風(fēng)道的空氣;
· 實(shí)測(cè)接近設(shè)定:減小加熱輸出功率,避免溫度超沖;
· 實(shí)測(cè)>設(shè)定:加熱關(guān)閉。
由壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器組成冷媒循環(huán)系統(tǒng):
1. 壓縮機(jī)壓縮低溫低壓冷媒,變成高溫高壓氣體;
2. 外部風(fēng)冷冷凝器散熱,冷媒冷卻液化;
3. 液態(tài)冷媒經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流降壓,進(jìn)入風(fēng)道內(nèi)部蒸發(fā)器;
4. 液態(tài)冷媒快速汽化吸熱,冷卻流過(guò)蒸發(fā)器的循環(huán)空氣,實(shí)現(xiàn)箱體降溫;
5. 低溫機(jī)型(-60℃/-70℃)采用復(fù)疊雙級(jí)制冷,兩級(jí)冷媒分段吸熱,達(dá)到更低溫度。
升溫、制冷不會(huì)同時(shí)滿(mǎn)負(fù)荷工作; 穩(wěn)定恒溫階段,依靠微量加熱抵消蒸發(fā)器持續(xù)制冷,冷熱動(dòng)態(tài)平衡,維持溫度波動(dòng)度極小(±0.3℃以?xún)?nèi))。
箱體底部?jī)?nèi)置不銹鋼加濕水槽,電加熱水產(chǎn)生水蒸氣:
1. 水箱自動(dòng)供給純水至加濕槽,加熱管加熱純水生成飽和水蒸氣;
2. 循環(huán)氣流穿過(guò)水面,攜帶水蒸氣進(jìn)入腔體,提升環(huán)境相對(duì)濕度;
3. PID 根據(jù)干濕球傳感器濕度信號(hào),調(diào)節(jié)加濕管輸出功率,控制水汽量;
4. 缺水時(shí)浮球傳感器觸發(fā)缺水報(bào)警,切斷加濕保護(hù)設(shè)備。
關(guān)鍵:必須用純水,自來(lái)水會(huì)結(jié)垢堵塞加熱管,燒毀加濕組件。
利用制冷蒸發(fā)器低溫凝水除濕:
1. 高濕空氣流經(jīng)低溫蒸發(fā)器表面;
2. 空氣中水汽遇冷液化,凝結(jié)成水珠順著蒸發(fā)器流到底部積水盤(pán)排出;
3. 空氣含水量降低,相對(duì)濕度下降;
4. 濕度達(dá)標(biāo)后,通過(guò)控制制冷輸出,平衡除濕速度,穩(wěn)定濕度。
穩(wěn)定保濕階段,加濕產(chǎn)生水汽、蒸發(fā)器冷凝除水汽同時(shí)動(dòng)態(tài)平衡,以此穩(wěn)定 20%~98% RH 區(qū)間濕度。
箱內(nèi)裝有兩支溫度傳感器:
1. 干球探頭:直接測(cè)量腔體實(shí)際空氣溫度;
2. 濕球探頭:包裹純棉紗布,紗布下端浸泡純水,探頭測(cè)得濕球蒸發(fā)降溫后的溫度; 控制器根據(jù)干、濕球溫差,查表計(jì)算當(dāng)前環(huán)境相對(duì)濕度,作為加濕、除濕的調(diào)節(jié)依據(jù)。
觸摸屏控制器整合全部信號(hào),實(shí)現(xiàn)定值 / 交變循環(huán):
1. 實(shí)時(shí)采集:干球溫度、濕球溫度、壓縮機(jī)壓力、水箱水位、限位信號(hào);
2. PID 運(yùn)算:對(duì)比設(shè)定溫濕度與實(shí)測(cè)值,自動(dòng)輸出加熱、制冷、加濕、除濕功率;
3. 程序交變邏輯:
o 按設(shè)定斜率勻速升溫 / 降溫、升濕 / 降濕;
o 到達(dá)目標(biāo)溫濕度后自動(dòng)計(jì)時(shí)保溫保濕;
o 一段完成自動(dòng)切換下一段,循環(huán)往復(fù);
4. 安全聯(lián)鎖:超溫、缺水、壓縮機(jī)高壓、風(fēng)機(jī)故障自動(dòng)停機(jī)報(bào)警,切斷加熱加濕。
風(fēng)機(jī)持續(xù)循環(huán)箱內(nèi)空氣,空氣流過(guò)加熱器實(shí)現(xiàn)升溫、流過(guò)制冷蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)降溫與除濕、經(jīng)過(guò)加濕水槽吸收水汽實(shí)現(xiàn)加濕;干濕球傳感器實(shí)時(shí)反饋溫濕度,控制器通過(guò) PID 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)加熱、制冷、加濕功率,冷熱、干濕雙向平衡,精準(zhǔn)穩(wěn)定溫濕度,并按照編輯程序完成高低溫濕熱交變循環(huán)。