恒溫恒濕試驗(yàn)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(yīng)的速度較慢,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)滯后現(xiàn)象,所以濕度的波動(dòng)值較大,但是其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)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(diǎn)是不會(huì)出現(xiàn)像開啟式那樣的滯后,但缺點(diǎn)也顯示易見,需要配有減壓閥、電磁閥、泄水管等,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并且多用于大型人工氣候室中。
恒溫恒濕試驗(yàn)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(huì)使加入的蒸汽量減少,而且還會(huì)放出熱量使箱內(nèi)濕空氣溫度上升;所以該設(shè)備在加濕過程中箱內(nèi)的溫度會(huì)有所提升。
當(dāng)空氣經(jīng)過敞開的水面時(shí),與水表面發(fā)生熱濕交換。恒溫恒濕試驗(yàn)箱則會(huì)按其水溫不同,可能會(huì)僅發(fā)生顯熱交換;也可能既有顯熱交換,又能同時(shí)擁有濕交換,同時(shí)還有潛熱交換。顯熱交換是空氣與水之間存在溫差,因?qū)?、?duì)流和輻射作用而換熱,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(yàn)箱中的空氣與水面直接接觸時(shí),在貼近水面上,由于水分子正在作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,將會(huì)導(dǎo)致形成一個(gè)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(yàn)箱是用于試驗(yàn)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(xué)、建材、醫(yī)療、航天等制品,耐熱、耐寒、耐干、耐濕性能的檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備。
按照其試驗(yàn)要求不僅要有溫度的控制,同時(shí)還要進(jìn)行濕度控制,該過程如下:
一、恒溫恒濕試驗(yàn)箱升溫過程試驗(yàn)箱內(nèi)的升溫主要是采用大功率電阻絲,由于試驗(yàn)箱要求的升溫速率較大,因此試驗(yàn)箱的加溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個(gè)子系統(tǒng);
二、恒溫恒濕試驗(yàn)箱降溫過程降溫即制冷,試驗(yàn)箱的制冷方式都是機(jī)械制冷以及輔助液氮制冷,機(jī)械制冷采用蒸汽壓縮式制冷,它們主要由壓縮機(jī),冷凝器,節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器組成,恒溫恒濕試驗(yàn)箱如果箱體較大需要達(dá)到的溫度要求較低達(dá)-55℃或以下,單級(jí)制冷難以滿足滿足要求,因此試驗(yàn)箱的制冷方式一般會(huì)采用復(fù)疊式制冷。
三、恒溫恒濕試驗(yàn)箱加濕過程恒溫恒濕試驗(yàn)箱加濕的過程實(shí)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(yàn)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(gè)面上向箱內(nèi)通過擴(kuò)散的方式向箱內(nèi)加入水汽壓使試驗(yàn)箱中相對(duì)濕度升高,這一方法出現(xiàn)在上世紀(jì)五十年代。由于當(dāng)時(shí)對(duì)濕度的控制主要是用水銀電接點(diǎn)式導(dǎo)電表進(jìn)行簡(jiǎn)單的開關(guān)量調(diào)節(jié),對(duì)于大滯后的熱水箱水溫的控制適應(yīng)性較差,因此控制的過渡過程較長(zhǎng),不能滿足交變濕熱對(duì)加濕量要求較多的需要,更重要地是在對(duì)箱壁噴淋的時(shí)候,不可避免地有水滴淋在試品上對(duì)試品形成不同程度的污染。
四、恒溫恒濕試驗(yàn)箱除濕過程試驗(yàn)箱的除濕方式有兩種:機(jī)械制冷除濕和干燥除濕。
1、機(jī)械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點(diǎn)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(yàn)箱內(nèi)的空氣抽出,并將干燥的空氣注入,同時(shí)將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥進(jìn)行干燥,干燥完后又送入試驗(yàn)箱內(nèi),如此反復(fù)循環(huán)進(jìn)行除濕?,F(xiàn)在大部分恒溫恒濕試驗(yàn)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(jī)或化學(xué)除濕,可以使露點(diǎn)溫度達(dá)到0℃一下。適用于有特殊要求的場(chǎng)合,但成本相對(duì)較高。
恒溫恒濕試驗(yàn)箱故障解決方案首先看恒溫恒濕試驗(yàn)箱是否長(zhǎng)時(shí)間在低溫下運(yùn)行,當(dāng)可程序恒溫恒濕試驗(yàn)箱完成低溫運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),蒸發(fā)器結(jié)冰的現(xiàn)象,可以溫度在60℃時(shí)實(shí)行干燥處理約30分鐘后再打開箱門,這時(shí)可以解決恒溫恒濕箱不制冷的問題。
恒溫恒濕試驗(yàn)箱故障解決方案恒溫恒濕箱電器,電路方面是否運(yùn)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(jī)在試驗(yàn)箱運(yùn)行過程中是否能夠啟動(dòng),壓縮機(jī)在環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行過程中都能夠啟動(dòng),上海發(fā)瑞儀器說明從主電源到各壓縮機(jī)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(jī)組的低溫(R23)級(jí)壓縮機(jī)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(jī)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(jī)組R23壓縮機(jī)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(jī)組的R23制冷劑缺乏。
分析原因有以下幾點(diǎn):
1.未確定恒溫恒濕箱故障原因,結(jié)合試驗(yàn)箱的控制過程進(jìn)一步確認(rèn)故障原因,該試驗(yàn)箱擁有兩套制冷機(jī)組。
2.一為主機(jī)組,另一為輔助機(jī)組,在降溫速率較大時(shí),兩組機(jī)組同時(shí)工作,在溫度保持階段初期,兩組機(jī)組依然同時(shí)工作。待溫度初步穩(wěn)定下來,輔助機(jī)組停止工作,由主機(jī)組來維持溫度的穩(wěn)定。如果主機(jī)組R23泄露,會(huì)使主機(jī)組的制冷效果不大,由于降溫過程中,兩機(jī)組同時(shí)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(jī)組停止工作,主機(jī)組又無制冷作用,試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣就會(huì)緩慢上升,當(dāng)溫度上升到一定程度,控制系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)輔助機(jī)組來降溫,將溫度下降至設(shè)定值(-55℃)附近,然后輔助機(jī)組又停止工作,如此反復(fù),便會(huì)出現(xiàn)故障現(xiàn)象。
至此,已確認(rèn)恒溫恒濕試驗(yàn)箱生產(chǎn)故障的原因是主機(jī)組的低溫(R23)級(jí)機(jī)組的制冷劑R23泄漏。對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)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(xì)縫。更換此電磁閥,對(duì)系統(tǒng)重新充氟,系統(tǒng)運(yùn)行正常。發(fā)瑞儀器告訴你由于上文可以看出,對(duì)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(luò)進(jìn)行分析和判斷的,熟悉和了解試驗(yàn)箱的原理和工作過程是分析故障判斷故障的基礎(chǔ)。