恒溫恒濕試驗箱中的蒸汽加濕和電熱加濕又分為開啟式和密閉式。開啟式響應的速度較慢,經(jīng)常會出現(xiàn)滯后現(xiàn)象,所以濕度的波動值較大,但是其結(jié)構(gòu)比較簡單可靠。而閉式蒸汽壓力大于大氣壓,在0.1~0.3MPa之間,其優(yōu)點是不會出現(xiàn)像開啟式那樣的滯后,但缺點也顯示易見,需要配有減壓閥、電磁閥、泄水管等,結(jié)構(gòu)復雜,并且多用于大型人工氣候室中。
恒溫恒濕試驗箱在低溫和高濕的情況下,由于加入的蒸汽與空氣還沒來得及充分混合,或者與箱壁接觸而出現(xiàn)的局部冷凝,這不僅會使加入的蒸汽量減少,而且還會放出熱量使箱內(nèi)濕空氣溫度上升;所以該設備在加濕過程中箱內(nèi)的溫度會有所提升。
當空氣經(jīng)過敞開的水面時,與水表面發(fā)生熱濕交換。恒溫恒濕試驗箱則會按其水溫不同,可能會僅發(fā)生顯熱交換;也可能既有顯熱交換,又能同時擁有濕交換,同時還有潛熱交換。顯熱交換是空氣與水之間存在溫差,因?qū)帷α骱洼椛渥饔枚鴵Q熱,而潛熱交換是空氣中的水蒸汽蒸發(fā)(或凝結(jié))而吸收(或放出)汽化潛熱的結(jié)果??偀峤粨Q量為顯熱交換量與潛熱交換量的代數(shù)和。
恒溫恒濕試驗箱中的空氣與水面直接接觸時,在貼近水面上,由于水分子正在作不規(guī)則運動的結(jié)果,將會導致形成一個溫度等于水面溫度的飽和空氣邊界層,且其水蒸汽分子的濃度或水汽分壓力取決于邊界層的飽和空氣溫度。
恒溫恒濕試驗箱是用于試驗各種材料,如:電子、電器、通訊、儀表、車輛、塑膠制品、金屬、食品、化學、建材、醫(yī)療、航天等制品,耐熱、耐寒、耐干、耐濕性能的檢測試驗設備。
按照其試驗要求不僅要有溫度的控制,同時還要進行濕度控制,該過程如下:
一、恒溫恒濕試驗箱升溫過程試驗箱內(nèi)的升溫主要是采用大功率電阻絲,由于試驗箱要求的升溫速率較大,因此試驗箱的加溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個子系統(tǒng);
二、恒溫恒濕試驗箱降溫過程降溫即制冷,試驗箱的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(gòu)和蒸發(fā)器組成,恒溫恒濕試驗箱如果箱體較大需要達到的溫度要求較低達-55℃或以下,單級制冷難以滿足滿足要求,因此試驗箱的制冷方式一般會采用復疊式制冷。
三、恒溫恒濕試驗箱加濕過程恒溫恒濕試驗箱加濕的過程實際上就是提高水汽分壓力,最初的加濕方式就是向恒溫恒濕試驗箱壁噴淋水,通過控制水溫使水表面飽和壓力得到控制。箱壁表面的水形成較大的面,在這個面上向箱內(nèi)通過擴散的方式向箱內(nèi)加入水汽壓使試驗箱中相對濕度升高,這一方法出現(xiàn)在上世紀五十年代。由于當時對濕度的控制主要是用水銀電接點式導電表進行簡單的開關量調(diào)節(jié),對于大滯后的熱水箱水溫的控制適應性較差,因此控制的過渡過程較長,不能滿足交變濕熱對加濕量要求較多的需要,更重要地是在對箱壁噴淋的時候,不可避免地有水滴淋在試品上對試品形成不同程度的污染。
四、恒溫恒濕試驗箱除濕過程試驗箱的除濕方式有兩種:機械制冷除濕和干燥除濕。
1、機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下,使大于飽和含濕量的水汽凝結(jié)析出,這樣就降低了濕度。
2、干燥器除濕是利用氣泵將試驗箱內(nèi)的空氣抽出,并將干燥的空氣注入,同時將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥進行干燥,干燥完后又送入試驗箱內(nèi),如此反復循環(huán)進行除濕?,F(xiàn)在大部分恒溫恒濕試驗箱采用前一種除濕方式法,后一種的除濕方法,需要增加除濕機或化學除濕,可以使露點溫度達到0℃一下。適用于有特殊要求的場合,但成本相對較高。
恒溫恒濕試驗箱故障解決方案首先看恒溫恒濕試驗箱是否長時間在低溫下運行,當可程序恒溫恒濕試驗箱完成低溫運轉(zhuǎn)時,蒸發(fā)器結(jié)冰的現(xiàn)象,可以溫度在60℃時實行干燥處理約30分鐘后再打開箱門,這時可以解決恒溫恒濕箱不制冷的問題。
恒溫恒濕試驗箱故障解決方案恒溫恒濕箱電器,電路方面是否運行正常。由于是恒溫恒濕箱的溫度保持不住,觀察制冷壓縮機在試驗箱運行過程中是否能夠啟動,壓縮機在環(huán)境試驗設備運行過程中都能夠啟動,上海發(fā)瑞儀器說明從主電源到各壓縮機的電器線路正常,電器系統(tǒng)方面也沒有問題。
電氣系統(tǒng)沒有問題,再檢查制冷系統(tǒng)。首先檢查兩組制冷機組的低溫(R23)級壓縮機的排氣和吸氣壓力都較正常值偏低,而且吸氣壓力呈抽空狀態(tài),說明主制冷機組的制冷劑量不足。
恒溫恒濕箱制冷劑是否缺少,用手摸主機組R23壓縮機的排氣和吸氣管路,發(fā)現(xiàn)排氣管路的溫度不高,吸氣管路的溫度也不低(未結(jié)霜),發(fā)瑞儀器告訴你主機組的R23制冷劑缺乏。
分析原因有以下幾點:
1.未確定恒溫恒濕箱故障原因,結(jié)合試驗箱的控制過程進一步確認故障原因,該試驗箱擁有兩套制冷機組。
2.一為主機組,另一為輔助機組,在降溫速率較大時,兩組機組同時工作,在溫度保持階段初期,兩組機組依然同時工作。待溫度初步穩(wěn)定下來,輔助機組停止工作,由主機組來維持溫度的穩(wěn)定。如果主機組R23泄露,會使主機組的制冷效果不大,由于降溫過程中,兩機組同時工作,故沒有溫度穩(wěn)定不住的現(xiàn)象,而指示降溫速率降低。上海發(fā)瑞儀器告訴你在溫度保持階段,一旦輔助機組停止工作,主機組又無制冷作用,試驗箱內(nèi)的空氣就會緩慢上升,當溫度上升到一定程度,控制系統(tǒng)就會啟動輔助機組來降溫,將溫度下降至設定值(-55℃)附近,然后輔助機組又停止工作,如此反復,便會出現(xiàn)故障現(xiàn)象。
至此,已確認恒溫恒濕試驗箱生產(chǎn)故障的原因是主機組的低溫(R23)級機組的制冷劑R23泄漏。對制冷系統(tǒng)進行查漏,用檢漏儀和肥皂水相結(jié)合的方法檢查,發(fā)現(xiàn)一熱氣旁通電磁閥的閥桿裂了約1cm的細縫。更換此電磁閥,對系統(tǒng)重新充氟,系統(tǒng)運行正常。發(fā)瑞儀器告訴你由于上文可以看出,對該故障現(xiàn)象的分析和判斷基本上是有易至難,先“外"后“里",先“電氣"后“制冷"的脈絡進行分析和判斷的,熟悉和了解試驗箱的原理和工作過程是分析故障判斷故障的基礎。