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恒溫恒濕培養(yǎng)箱升溫與降溫速率探討

恒溫恒濕箱原理部分：

        恒溫恒濕箱由制冷系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，濕度系統(tǒng)，送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，和傳感器系統(tǒng)等組成，上述系統(tǒng)分屬電氣和機(jī)械制冷兩大方面。下面敘述幾個(gè)主要系統(tǒng)的工作原理和工作過(guò)程。制冷系統(tǒng) 制冷系統(tǒng)是綜合試驗(yàn)箱的關(guān)鍵部分之一。一般來(lái)說(shuō)，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。如果我們?cè)囼?yàn)的溫度低溫要達(dá)到-55℃，單級(jí)制冷難以滿足要求，因此恒溫恒濕箱的制冷方式一般采用復(fù)疊式制冷。恒溫恒濕箱的制冷系統(tǒng)由兩部分組成，分別稱為高溫部分和低溫部分，每一部分是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的制冷系統(tǒng)。高溫部分中制冷劑的蒸發(fā)吸收來(lái)自低溫部分的制冷劑的熱量而汽化；低溫部分制冷劑的蒸發(fā)則從被冷卻的對(duì)象（試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣）吸熱以獲取冷量。高溫部分和低溫部分之間是用一個(gè)蒸發(fā)冷凝器聯(lián)系起來(lái)，它既是高溫部分的冷凝器，也是低溫部分的冷凝器。加熱系統(tǒng) 試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)相對(duì)制冷系統(tǒng)而言，是比較簡(jiǎn)單。它主要有大功率電阻絲組成，由于試驗(yàn)箱要求的升溫速率較大，因此試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大，而且在試驗(yàn)箱的底板也設(shè)有加熱器?？刂葡到y(tǒng) 控制系統(tǒng)是綜合試驗(yàn)箱的核心，它決定了試驗(yàn)箱的升溫速率，精度等重要指標(biāo)?，F(xiàn)在試驗(yàn)箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式。由于控制系統(tǒng)基本上屬于軟件的范疇，而且此部分在使用過(guò)程中，一般不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。濕度系統(tǒng)和溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個(gè)子系統(tǒng)。

        精密恒溫恒濕箱升溫及降溫速率測(cè)需在滿載條件下進(jìn)行,升溫及降溫速率：每5min的平均變化速率為5±1℃/min或試驗(yàn)箱最高的平均變化速率。測(cè)試點(diǎn)定為工作空間幾何中心點(diǎn)。

精密恒溫恒濕箱升溫及降溫速率測(cè)試程序:

在試驗(yàn)箱溫度可調(diào)范圍內(nèi)，選擇最低標(biāo)稱溫度為最低降溫溫度，最高標(biāo)稱溫度為最高升溫溫度。

開(kāi)啟冷源，使試驗(yàn)箱由室溫降到最低降溫溫度，至少穩(wěn)定3h后，升到最高升溫溫度，至少穩(wěn)定3h后再降到最低降溫溫度。升溫和降溫期間，每分鐘記錄1次，直到試驗(yàn)過(guò)程結(jié)束。

試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算與評(píng)定：

將測(cè)得的溫度值按測(cè)試儀表的修正值修正;

按GB11158第5.5.4.2條公式計(jì)算溫度，變化速率應(yīng)符合4.1.7條的要求。

制冷系統(tǒng)密封性能的檢查及評(píng)定方法：用鹵素?zé)艋蚰芊试硭畽z查制冷系統(tǒng)管道接頭的密封狀況，如無(wú)泄漏現(xiàn)象，即符合4.2.3條的要求。

保溫性能的測(cè)試及評(píng)定方法：

本測(cè)試在做過(guò)升溫及降溫試驗(yàn)期間進(jìn)行，當(dāng)試驗(yàn)箱達(dá)到最高測(cè)試溫度并穩(wěn)定3h后，用表面溫度計(jì)檢查試驗(yàn)箱外壁、觀察窗框架及其它易觸及部位的溫度，如不高 于50℃，在低溫條件下，當(dāng)環(huán)境溫度為30～35℃、相對(duì)濕度為75%～85%時(shí)，箱外壁、箱門(mén)及密封處不應(yīng)有明顯的凝露現(xiàn)象。

當(dāng)試驗(yàn)箱達(dá)到最低測(cè)試溫度并穩(wěn)定3h后，用肉眼觀察箱外壁、箱門(mén)密封處的凝露情況，如無(wú)明顯的露珠或水膜上述凝露現(xiàn)象等事宜。

以上精密恒溫恒濕箱升溫及降溫速率測(cè)試方法摘自GB10592-89高低溫試驗(yàn)箱標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)要求較高，若只需要符合GB/T2423.1-2008、GB/T2423.2-2008標(biāo)準(zhǔn)，升降溫速率則為：升：1-3度/min、降：0.7-1度/min。