恒溫恒濕培養(yǎng)箱升溫與降溫速率探討

恒溫恒濕箱原理部分：

        恒溫恒濕箱由制冷系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，濕度系統(tǒng)，送風循環(huán)系統(tǒng)，和傳感器系統(tǒng)等組成，上述系統(tǒng)分屬電氣和機械制冷兩大方面。下面敘述幾個主要系統(tǒng)的工作原理和工作過程。制冷系統(tǒng) 制冷系統(tǒng)是綜合試驗箱的關鍵部分之一。一般來說，制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷，機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷，它們主要由壓縮機，冷凝器，節(jié)流機構和蒸發(fā)器組成。如果我們試驗的溫度低溫要達到-55℃，單級制冷難以滿足要求，因此恒溫恒濕箱的制冷方式一般采用復疊式制冷。恒溫恒濕箱的制冷系統(tǒng)由兩部分組成，分別稱為高溫部分和低溫部分，每一部分是一個相對獨立的制冷系統(tǒng)。高溫部分中制冷劑的蒸發(fā)吸收來自低溫部分的制冷劑的熱量而汽化；低溫部分制冷劑的蒸發(fā)則從被冷卻的對象（試驗箱內的空氣）吸熱以獲取冷量。高溫部分和低溫部分之間是用一個蒸發(fā)冷凝器聯(lián)系起來，它既是高溫部分的冷凝器，也是低溫部分的冷凝器。加熱系統(tǒng) 試驗箱的加熱系統(tǒng)相對制冷系統(tǒng)而言，是比較簡單。它主要有大功率電阻絲組成，由于試驗箱要求的升溫速率較大，因此試驗箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大，而且在試驗箱的底板也設有加熱器。控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是綜合試驗箱的核心，它決定了試驗箱的升溫速率，精度等重要指標。現(xiàn)在試驗箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式。由于控制系統(tǒng)基本上屬于軟件的范疇，而且此部分在使用過程中，一般不會出現(xiàn)問題。濕度系統(tǒng)和溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個子系統(tǒng)。

        精密恒溫恒濕箱升溫及降溫速率測需在滿載條件下進行,升溫及降溫速率：每5min的平均變化速率為5±1℃/min或試驗箱最高的平均變化速率。測試點定為工作空間幾何中心點。

精密恒溫恒濕箱升溫及降溫速率測試程序:

在試驗箱溫度可調范圍內，選擇最低標稱溫度為最低降溫溫度，最高標稱溫度為最高升溫溫度。

開啟冷源，使試驗箱由室溫降到最低降溫溫度，至少穩(wěn)定3h后，升到最高升溫溫度，至少穩(wěn)定3h后再降到最低降溫溫度。升溫和降溫期間，每分鐘記錄1次，直到試驗過程結束。

試驗結果的計算與評定：

將測得的溫度值按測試儀表的修正值修正;

按GB11158第5.5.4.2條公式計算溫度，變化速率應符合4.1.7條的要求。

制冷系統(tǒng)密封性能的檢查及評定方法：用鹵素燈或能肥皂水檢查制冷系統(tǒng)管道接頭的密封狀況，如無泄漏現(xiàn)象，即符合4.2.3條的要求。

保溫性能的測試及評定方法：

本測試在做過升溫及降溫試驗期間進行，當試驗箱達到最高測試溫度并穩(wěn)定3h后，用表面溫度計檢查試驗箱外壁、觀察窗框架及其它易觸及部位的溫度，如不高 于50℃，在低溫條件下，當環(huán)境溫度為30～35℃、相對濕度為75%～85%時，箱外壁、箱門及密封處不應有明顯的凝露現(xiàn)象。

當試驗箱達到最低測試溫度并穩(wěn)定3h后，用肉眼觀察箱外壁、箱門密封處的凝露情況，如無明顯的露珠或水膜上述凝露現(xiàn)象等事宜。

以上精密恒溫恒濕箱升溫及降溫速率測試方法摘自GB10592-89高低溫試驗箱標準。本標準要求較高，若只需要符合GB/T2423.1-2008、GB/T2423.2-2008標準，升降溫速率則為：升：1-3度/min、降：0.7-1度/min。