高低温试验箱

恒温恒湿试验箱作为环境模拟测试的关键装备，其核心使命在于为被测样品提供精确可控的温度与湿度应力环境。为实现这一定位，任何一台合格的恒温恒湿试验箱都必须构建完整的四大基础功能模块：升温加热功能、降温制冷功能、加湿调节功能以及除湿控制功能。这四大功能模块协同运作，构成了设备环境模拟能力的技术基石。

升温功能的实现依赖于精密设计的加热执行系统。当试验工艺要求提升工作室温度时，控制系统中的微处理器会向加热控制单元发出升温指令信号。该指令经信号转换模块处理后，输出至固态继电器驱动电路，产生3～12伏特的直流控制电压，使固态继电器导通并驱动交流接触器吸合。此时，镍铬合金加热器两端施加额定工作电压，电阻丝产生焦耳热效应，将电能转化为热能。循环风机系统强制推动工作室内空气流经加热器表面，通过强制对流换热方式将热量均匀输送至工作室各区域，实现整体温度场的梯度上升。操作人员可通过PID控制算法精确调节固态继电器的导通角或占空比，从而对加热功率进行无级调控，确保升温速率与目标温度值的精准控制。

降温功能的实现依托于蒸汽压缩式制冷系统这一成熟的热力学技术路线。设备启动制冷程序后，制冷压缩机将低温低压的制冷剂气体压缩为高温高压过热气体，该过程消耗电能并提升制冷剂焓值。高温气态制冷剂进入风冷或水冷式冷凝器，通过相变放热将热量传递给冷却介质（空气或水），自身冷凝为中温高压液态。经节流装置（毛细管或热力膨胀阀）降压后，制冷剂转变为低温低压的气液混合状态进入蒸发器。在蒸发器内，制冷剂吸收循环空气的热量完成气化过程，使流经蒸发器的工作介质温度降低。循环风机将持续将工作室内的热量携带至蒸发器进行热交换，吸收热量的低压制冷剂气体返回压缩机，完成闭合的热力循环，从而实现工作室的持续降温与制冷维持。

加湿功能的实现需要稳定可靠的水蒸气发生与供给系统。当前业界主流方案采用外置式大容量储水箱与浅槽式加湿盘相结合的架构设计。储水箱提供充足的加湿水源储备，通过自动补水阀与液位传感器维持水位稳定。浅槽式加湿装置利用电加热管对槽内水体进行快速加热，产生水蒸气并通过自然扩散或强制循环方式进入工作室。这种设计模式具有显著技术优势：加热面积与水体体积比值优化，使水汽蒸发速率大幅提升，响应灵敏度高；同时，较小的水体容量使得湿度控制滞后性降低，配合湿度传感器与控制器可实现±2%RH的控制精度，确保湿度场稳定性满足严苛的测试标准要求。

除湿功能与加湿功能形成互补控制关系，其技术核心在于利用露点温度差异实现水汽分离。设备内部通过隔板将蒸发器换热面与主工作室进行物理隔离，形成独立的低温腔体。当工作室内的高湿混合气体在压差作用下流经蒸发器表面时，由于蒸发器表面温度已降至当前湿空气的露点温度以下，根据饱和含湿量原理，气体中的水蒸气分子会在蒸发器翅片表面发生相变，凝结为液态水珠。此液化过程持续提取空气中的水分，使返回工作室的循环气体含湿量显著降低。随着冷凝水的不断排出，整个密闭空间的绝对湿度持续下降，最终实现除湿控制目标。该技术路线无需额外吸附材料，具有结构简单、除湿效率高、运行成本低的技术经济优势。

上述四大基础功能构成了恒温恒湿试验箱完整的环境模拟能力矩阵。升温与降温功能构建了宽范围的温度应力谱，通常可实现-70℃至+150℃甚至更宽的温域覆盖；加湿与除湿功能则实现了20%RH至98%RH的相对湿度精准调控。这些功能模块既可独立运行，也可组合成复杂的温湿度交变循环程序，模拟产品在实际使用过程中可能遭遇的各种气候环境，如高温高湿、低温低湿、凝露、冻融循环等极端工况。通过可编程控制器（PLC）或专用温湿度控制器的协调调度，设备能够快速响应物料耐候性评估、加速老化试验、可靠性验证等多样化测试需求，为产品研发、质量认证、失效分析等环节提供关键的环境适应性数据支持。