恒温恒湿箱怎么样做到低湿控制
上海博迅医疗生物仪器股份有限公司介绍:恒温恒湿箱实现低湿控制主要依赖机械制冷除湿法,其核心原理是利用湿空气在低于露点温度时凝结析出水分的特性,通过制冷系统将箱内空气冷却至露点以下,使水汽冷凝成液态水并排出,从而降低湿度。以下是具体实现方式及技术要点:
一、核心除湿方法:机械制冷除湿
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原理
当湿空气流经低温蒸发器时,若蒸发器表面温度低于空气露点温度,空气中的水汽会凝结成液态水并附着在蒸发器表面,通过排水系统排出箱外。剩余空气因水分减少,相对湿度降低,从而实现除湿效果。
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优势
- 自动控制:通过湿度传感器实时监测箱内湿度,控制系统自动调节制冷功率,维持目标湿度。
- 环境适应性强:不受外界气候条件(如季节、地域)影响,稳定可靠。
- 精度高:可实现±2%RH以内的湿度控制,满足精密试验需求。
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技术实现
- 蒸发器设计:采用带高通量EPTFE微孔亲水膜处理的翅片,水张力小,冷凝水珠易滑落,避免翅片间隙形成水桥,提高除湿效率。
- 制冷系统优化:通过复叠式制冷(高温级+低温级)实现-55℃以下低温环境,扩展低湿控制范围。
- 防结霜控制:将蒸发器温度控制在0℃以上,防止结霜影响除湿效果,同时满足露点温度5-7℃的常规试验要求。
二、辅助除湿技术(特殊场景应用)
- 干燥剂除湿
- 原理:利用气泵将箱内空气抽出,通过干燥剂(如硅胶、分子筛)吸附水分后,将干燥空气重新注入箱内,循环往复。
- 适用场景:需露点温度低于0℃的极端低湿环境(如-70℃露点),但设备成本较高,通常用于特殊科研试验。
- 喷水去湿法(已淘汰)
- 原理:向箱内喷冷水降低温度,使水汽凝结。
- 局限性:受地区季节影响大(如南方炎热季节难以获取冷水),且制取冷水成本高,现仅作为备用方案。
三、低湿控制流程示例
- 设定目标湿度:通过控制面板输入所需低湿值(如20%RH)。
- 传感器监测:湿度传感器实时采集箱内数据并传输至控制系统。
- 制冷系统启动:压缩机驱动制冷剂循环,蒸发器表面温度降至露点以下。
- 水汽冷凝:湿空气流经蒸发器时,水汽凝结成液态水并排出。
- 动态平衡:控制系统根据湿度反馈调节制冷功率,维持目标湿度稳定。
四、技术参数与性能保障
- 湿度范围:机械制冷除湿法可实现10%-98%RH的宽范围控制,低湿端取决于蒸发器温度控制精度。
- 均匀性:通过旋转风扇强制空气循环,确保箱内湿度均匀性≤±2%RH。
- 稳定性:采用PID控制算法,结合高精度传感器,实现湿度波动≤±0.5%RH/h。
- 保护机制:过温保护器、水位传感器等安全装置防止设备异常运行。