恒溫恒濕試驗箱智能化系統組成與核心架構

• 控制系統：核心為 PID（比例 - 積分 - 微分）智能控制器，通過傳感器實時采集箱內溫濕度數據，與設定值對比后發出控制指令。

• 加熱系統：通常采用鎳鉻合金電熱絲或 PTC（正溫度系數）加熱器，根據控制信號調節功率，實現溫度升高。

• 制冷系統：采用壓縮機（如半導體制冷或傳統壓縮機制冷），通過制冷劑（如 R404A）的蒸發與冷凝循環，吸收箱內熱量，實現降溫。

• 加濕系統：常見方式包括蒸汽加濕（電加熱水產生蒸汽）或超聲波加濕（高頻震蕩將水霧化），根據濕度需求注入水蒸氣。

• 除濕系統：通過制冷系統使箱內空氣冷卻至露點以下，冷凝析出水珠，或利用分子篩、硅膠等吸濕材料吸附水分。

恒溫恒濕試驗箱智能化溫度控制原理

1. 升溫過程：
   當箱內溫度低于設定值時，控制系統啟動加熱系統，電熱絲或 PTC 元件發熱，通過風扇將熱量均勻分布至箱內。PID 算法根據溫度偏差動態調整加熱功率，避免溫度過沖。

2. 降溫過程：
   溫度高于設定值時，制冷系統啟動。壓縮機將制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，經冷凝器散熱后變為液態，再通過膨脹閥降壓蒸發，吸收箱內熱量，實現降溫。風扇輔助空氣循環，確保溫度均勻性。

3. 溫度均勻性保障：
   箱內通常設計有風道結構（如左右或上下循環），配合風扇強制對流，減少溫度梯度，使各區域溫度偏差控制在 ±0.5℃以內。

濕度控制原理

1. 加濕過程：

• 蒸汽加濕：通過電加熱水箱中的水，產生純凈蒸汽，經管道注入箱內，控制系統根據濕度偏差調節蒸汽量。

• 超聲波加濕：利用高頻振蕩將水破碎為微米級霧滴，直接散發到箱內，適用于低溫環境下的加濕。

2. 除濕過程：

• 冷凝除濕：制冷系統使蒸發器表面溫度低于空氣露點，空氣中的水蒸氣冷凝成水排出，常用于高溫高濕環境。

• 干燥除濕：通過分子篩等吸濕材料吸附空氣中的水分，吸濕飽和后經加熱再生，適用于低溫低濕環境。

智能控制與算法邏輯

• PID 控制算法：實時計算溫度 / 濕度的偏差值（當前值 - 設定值），通過比例（P）、積分（I）、微分（D）運算輸出控制量，動態調整加熱 / 制冷 / 加濕 / 除濕的強度，確保參數穩定。

• 模糊控制優化：部分設備引入模糊邏輯算法，對非線性、大滯后的溫濕度系統進行更精準的調節，減少波動。

典型應用場景與環境模擬

• 高溫高濕環境：模擬熱帶雨林、濕熱地區的產品使用場景，測試電子元件的防潮性能。

• 低溫低濕環境：模擬寒帶地區環境，驗證材料的抗凍性與設備的低溫啟動能力。

• 溫濕度循環測試：通過程序設定溫度與濕度的周期性變化，模擬晝夜溫差或季節交替，檢測產品的環境適應性。