一种恒温恒湿温湿度交变试验箱的制作方法

[技术领域]

本发明涉及环境试验装置技术领域，具体地说是一种恒温恒湿温湿度交变试验箱。

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背景技术：
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目前，现有的温湿度控制常用的加湿方式有浅槽式加湿以及锅炉加湿，这两种方式各有优缺点。其中，传统锅炉式加湿器由储水箱和浸入式加热器构成，设备工作时，加热器对锅炉中水进行加热，产生的蒸汽经过导管与内部循环空气混合，均匀散布到空气中，系统根据湿度要求精确调整加热器工作状态产生适量蒸汽。其优点是：①蒸汽量大，对大型设备很合适；②蒸汽持续。其缺点是：①将存水烧沸需要水量较大；②从冷态到产生蒸汽有一个滞后期，湿度到达后，又会有一个过冲值；③长时间沸腾会产生水垢；④需要较大的加湿器；⑤停止加湿后，会继续产生一部分蒸汽出来，对试验产生影响。

而浅槽式加湿与传统锅炉加湿类似，不过是将加热器放置在一个开放空间内，一般箱内吸风口位置，当内部空气吸入吸风口时，它将通过浅槽上部，把浅槽产生的水蒸气吸入上去。其优点是：①对湿度控制响应及时，过冲较小；②不需要沸腾才能产生蒸汽；③更少的沸腾会产生较少的水垢；④检修维护方便。其缺点是：①不能产生大量蒸汽；②内箱中水槽中存水会导致低湿点比较难以控制；③停止加湿后，会继续产生一部分蒸汽出来，对试验产生影响。

综述：上述两种控制方式各有优缺点，在运行特定的温湿度交变曲线的时候会产生种种问题。现以大众标准pv1200为例，当进行试验时，浅槽加湿方式在温度较低时，绝对含湿量不大时如pv1200第一步的前半段都可以正常调节，但是随着温度和湿度的上升，需要的加湿量往往是浅槽加湿无法满足的，会造成湿度检测值低于湿度设定值，产生滞后并会导致控制恒定时有较大的过冲。而如果采用锅炉加湿，虽然可以满足后程大加湿量的要求，但是因为曲线存在零度以下温度状态(第三第四步)，这段时间锅炉将会冷却，当结束冷冻状态开始加湿时，传统锅炉加湿的滞后性就体现得非常明显，它需要一个较长的时间使水沸腾，这样会导致常规的湿度控制产生一个较大的过冲(超调)。

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技术实现要素：
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本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种恒温恒湿温湿度交变试验箱，能够避免传统锅炉由冷态到加热的滞后，同时能够通过电磁阀精确控制进入试验箱的蒸汽量，以及避免了浅槽加湿在控制低湿时候的困难和高湿时的后继乏力。

为实现上述目的设计一种恒温恒湿温湿度交变试验箱，包括箱体1，所述箱体1前端面上设有箱门2，所述箱门2上安装有门把手3，所述箱体1内前部设有试验室4，所述试验室4内安装有样品架5，所述箱体1内后部设有循环风叶6、加热器7、蒸汽管8、蒸发器9，所述循环风叶6、加热器7、蒸汽管8、蒸发器9自上而下依次设置，所述蒸发器9底部设置有浅槽10，所述浅槽10通过管道连接储水箱，所述储水箱位于箱体1底部，所述循环风叶6设于涡壳11内部，所述循环风叶6安装在循环电机12的输出端，所述循环电机12安装在箱体外顶部，所述蒸汽管8与蒸汽发生器13相连，所述蒸汽发生器13设置在箱体1外部，所述蒸汽管8上安装有用于控制进入试验室4的蒸汽量的电磁阀。

进一步地，所述蒸发器9的入口端通过管道连接冷凝器，所述蒸发器9与冷凝器之间设置有过滤器，所述冷凝器的入口端连接压缩机。

进一步地，所述箱体1一侧连接有电气柜14，所述电气柜14的前端面上设置有控制面板15。

进一步地，所述控制面板15通过线路连接控制器，所述控制器采用pid运算，所述控制器的信号输出端分别电连接电磁阀以及设置在浅槽10侧部的温湿度传感器。

进一步地，所述箱门2上设有玻璃视窗16，所述玻璃视窗16采用多层中空钢化玻璃制成，所述箱体1的侧壁上开设有测试引线孔17，所述箱体1底部安装有万向脚轮18。

进一步地，所述箱体1包括外箱和内箱，所述外箱采用表面喷塑处理的冷轧彩钢板制成，所述内箱采用不锈钢板制成，所述外箱与内箱之间设有保温层，所述保温层采用硬质阻燃聚氨酯泡沫与玻璃纤维制成。

进一步地，所述储水箱内设有浮球，所述浮球采用不锈钢材质制成，所述储水箱采用聚乙烯塑料制成。

本发明同现有技术相比，结构新颖、简单，设计合理，该设备同时存在浅槽加湿方式以及改进后的恒温蒸汽加湿方式，从而当运行恒定湿热试验时，可采用浅槽加湿方式；而当运行交变温湿度试验时，则可使用恒温蒸汽加湿方式，该恒温蒸汽加湿能够避免传统锅炉由冷态到加热的滞后，同时能够通过电磁阀精确控制进入试验箱的蒸汽量，避免了浅槽加湿在控制低湿时候的困难和高湿时的后继乏力，其兼具了浅槽加湿快速响应和传统锅炉加湿的大加湿量的优点；同时，由于锅炉内是恒温恒压，避免了反复烧沸锅炉的缺点，用最少的加热量维持恒压状态即可，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本发明的正面结构示意图；

图2是本发明的侧面结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是本发明运行交变曲线时的曲线示意图；

图中：1、箱体2、箱门3、门把手4、试验室5、样品架6、循环风叶7、加热器8、蒸汽管9、蒸发器10、浅槽11、涡壳12、循环电机13、蒸汽发生器14、电气柜15、控制面板16、玻璃视窗17、测试引线孔18、万向脚轮。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图所示，本发明包括：箱体1，箱体1前端面上设有箱门2，箱门2上安装有门把手3，箱体1内前部设有试验室4，试验室4内安装有样品架5，箱体1内后部设有循环风叶6、加热器7、蒸汽管8、蒸发器9，循环风叶6、加热器7、蒸汽管8、蒸发器9自上而下依次设置，蒸发器9的入口端通过管道连接冷凝器，蒸发器9与冷凝器之间设置有过滤器，冷凝器的入口端连接压缩机，蒸发器9底部设置有浅槽10，浅槽10通过管道连接储水箱，储水箱位于箱体1底部，循环风叶6设于涡壳11内部，循环风叶6安装在循环电机12的输出端，循环电机12安装在箱体外顶部，蒸汽管8与蒸汽发生器13相连，蒸汽发生器13设置在箱体1外部，蒸汽管8上安装有用于控制进入试验室4的蒸汽量的电磁阀。

本发明中，箱体1一侧连接有电气柜14，电气柜14的前端面上设置有控制面板15，控制面板15通过线路连接控制器，控制器采用pid运算，控制器的信号输出端分别电连接电磁阀以及设置在浅槽10侧部的温湿度传感器。箱门2上设有玻璃视窗16，玻璃视窗16采用多层中空钢化玻璃制成，箱体1的侧壁上开设有测试引线孔17，箱体1底部安装有万向脚轮18；箱体1包括外箱和内箱，外箱采用表面喷塑处理的冷轧彩钢板制成，内箱采用不锈钢板制成，外箱与内箱之间设有保温层，保温层采用硬质阻燃聚氨酯泡沫与玻璃纤维制成；储水箱内设有浮球，浮球采用不锈钢材质制成，储水箱采用聚乙烯塑料制成。

本发明的温度范围为-40～150℃，湿度范围为30～98％rh，其加湿同时存在浅槽加湿方式和改进后的恒温蒸汽加湿方式，当运行恒定湿热试验时，用浅槽加湿方式；当运行交变温湿度试验时，使用恒温蒸汽加湿方式，通过pid自动调节。其中，恒温蒸汽加湿的原理为：与锅炉加湿类似，利用饱和水蒸气与其饱和温度一一对应的关系，控制锅炉饱和温度，产生一个相对恒定的蒸汽源保存于锅炉内，这样就避免了传统锅炉由冷态到加热的滞后，同时通过电磁阀精确控制进入内箱的蒸汽量，避免了浅槽加湿在控制低湿时候的困难和高湿时的后继乏力，此种方式兼具了浅槽加湿快速响应和传统锅炉加湿的大加湿量的优点，对应温湿度交变试验时显得游刃有余。同时，锅炉内因为是恒温恒压，避免了反复烧沸锅炉的缺点，用最少的加热量维持恒压状态即可。

如附图4所示，为利用本发明所述试验箱运行交变曲线时的曲线，从曲线中不难发现，检测值与设定值贴合紧密，没有明显的过冲或滞后的现象。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。