La uniformidad de la temperatura y la humedad de la Caja experimental de temperatura y humedad constantes es la garantía central de la precisión de los datos de las pruebas de fiabilidad ambiental (las normas de la industria requieren uniformidad de la temperatura)≤ 2 ° c, uniformidad de la humedad ≤ 3% rh), de hecho, la lógica es"Diseño estructural + optimización de la mecánica de fluidos + coordinación precisa del sistema"La Trinidad garantiza que la temperatura y la humedad sean consistentes en cada punto de prueba eliminando el "gradiente de temperatura" y el "gradiente de humedad" en la Caja. A continuación, se desmonta en detalle el mecanismo de garantía de uniformidad desde las tres dimensiones del diseño central, las tecnologías clave y las estrategias de control:

I. diseño de infraestructura: eliminar las diferencias de temperatura y humedad de la raíz

El diseño estructural es la premisa de la uniformidad, y la idea central es "Deje que el flujo de aire, la energía / el vapor de agua se difundan uniformemente", los diseños clave incluyen:

1. conducto de aire y sistema de circulación: "esqueleto de uniformidad" de convección forzada

Diseño del conducto de aire (diseño del núcleo):

Adopción dominante Canal de aire de doble circulación "arriba y abajo + alrededor de izquierda y derecha": diseño interior de la Caja con entrepiso de conducto de aire independiente (lado izquierdo)/ lado trasero), la salida de aire está dispuesta en la parte superior (diseño de barra / agujero para garantizar una salida de aire uniforme), y la salida de aire de retorno está dispuesta en la parte inferior / lado para formar un ciclo cerrado;

Evitar "Salida de aire de un solo punto": la salida de aire adopta un diseño de placa de desviación, que divide el flujo de aire en varias corrientes de aire uniformes, cubriendo todas las áreas de la Caja (incluidas las esquinas) y evitando que el flujo de aire local golpee directamente la muestra para causar una diferencia de temperatura;

Instalar una pantalla de filtro en la salida de retorno: evitar que el polvo bloquee el conducto de aire, garantizar el flujo de aire sin problemas y evitar que los escombros de la muestra afecten la eficiencia de la circulación.

Ventilador y control de velocidad del viento:

adoptar Ventilador centrífuga (en lugar de ventilador de flujo axial): flujo de aire estable que produce alta presión estática y baja velocidad del viento (velocidad del viento)0.5~1.5m/s）， No sólo garantiza que el flujo de aire cubra toda la región, sino que no causará una temperatura y humedad desiguales en la superficie de la muestra debido a la velocidad excesiva del viento (como quitar rápidamente el vapor de agua en la superficie de la muestra);

La velocidad del ventilador es ajustable: la velocidad del viento se ajusta adaptativamente de acuerdo con la carga en la Caja (número de muestras, volumen), aumenta la velocidad cuando la carga es grande, garantiza la penetración del flujo de aire, reduce la velocidad cuando la carga es pequeña y evita el desperdicio de energía.

2. estructura de la caja: reducir la pérdida de energía y las diferencias locales

Material y forma del revestimiento interior:

Uso de la vesícula biliar Acero inoxidable sus304 (espejo / dibujo): superficie lisa y conductividad térmica uniforme para evitar diferencias locales de temperatura y humedad debido a la conducción térmica desigual del material;

El revestimiento interior está diseñado para Estructura redondeada (sin ángulo muerto): los ángulos rectos son fáciles de formar vórtices de flujo de aire, lo que conduce a la acumulación local de temperatura y humedad, y los ángulos redondos pueden guiar la circulación fluida del flujo de aire y eliminar los ángulos muertos.

Diseño de aislamiento térmico y sellado:

Relleno de entrepiso de caja Capa térmica de espuma de alta presión de poliuretano de alta densidad (conductividad térmica)≤0.02W/(m) ・K)）: reducir el intercambio de calor entre la Caja y el mundo exterior y evitar que la temperatura de la pared de la Caja sea demasiado baja/ el exceso conduce a la condensación local o al calentamiento;

La puerta de la Caja adopta Cinta adhesiva de doble capa (silicona)+ espuma): evitar la infiltración de aire exterior (causando fluctuaciones de humedad) y la fuga de temperatura y humedad interna. al mismo tiempo, el vidrio de la puerta de la Caja se calienta con pegamento hueco para evitar que la niebla de vidrio afecte la observación, y la temperatura del vidrio calentado es consistente con la temperatura de la Caja para evitar el enfriamiento local.

3. diseño de los componentes funcionales: difusión uniforme de energía / vapor de agua

Tubo de calefacción: disposición subregional:

Los tubos de calefacción no se concentran en una sola posición, sino que se dispersan en las zonas superior, media e inferior del entrepiso del conducto de aire (como la parte superior).1 grupo, 2 grupos en el Centro y 1 Grupo en la parte inferior) para garantizar que el flujo de aire absorba uniformemente el calor cuando pase por el conducto de aire y evitar el sobrecalentamiento local;

El tubo de calentamiento está hecho de acero inoxidable, sin alambre de resistencia desnudo en la superficie, lo que evita que las muestras se quemen a alta temperatura, mientras que la uniformidad del calentamiento es mejor.

Humidificador: atomización/ difusión uniforme del vapor:

La cabeza de atomización del Humidificador ultrasónico se instala en el conducto de aire (en lugar de la atomización directa en la caja): la niebla de agua se difunde uniformemente a la Caja con la circulación del flujo de aire para evitar una alta humedad local;

La salida de vapor del Humidificador de vapor adopta un diseño de desviación poroso: el vapor se divide en un flujo fino y se mezcla con el flujo de aire para evitar altas temperaturas y alta humedad locales (por ejemplo, la humedad cerca de la salida de vapor es instantáneamente demasiado alta).

Evaporadores: cobertura de área completa:

El evaporador utiliza La estructura de "bobina en forma de serpiente + aleta", instalada en la parte delantera de la salida de aire de retorno del conducto de aire, tiene un gran área de contacto con el flujo de aire, lo que garantiza un enfriamiento y deshumidificación uniformes cuando el flujo de aire pasa, evitando el enfriamiento local demasiado rápido que conduce a la condensación desigual.

2. medios técnicos básicos: optimizar la eficiencia del flujo de aire y la transmisión de temperatura y humedad

1. optimización de la distribución del flujo de aire: diseño de simulación del conducto de aire basado en mecánica de fluidos

En la fase de I + D se aprobará Simulación cfd (mecánica de fluidos computacional) Simular la trayectoria del flujo de aire en la caja, optimizar la forma del conducto de aire, el ángulo de salida de aire y la posición de la salida de aire para garantizar que el flujo de aire se forme en la Caja. "Turbulencia uniforme" (en lugar de flujo laminar o vórtice):

El flujo de aire turbulento puede romper la estratificación de temperatura y humedad, dejar que la zona de alta temperatura se mezcle rápidamente con la zona de baja temperatura, la zona de alta humedad y la zona de baja humedad, y eliminar el gradiente;

Después de la simulación, se realizarán pruebas reales (dispuestas en la caja)De 9 a 15 puntos de prueba, de acuerdo con el estándar GB / T 2423), ajuste los parámetros del conducto de aire hasta que la uniformidad cumpla con el estándar.

2. tecnología de compensación de temperatura y humedad: corrección dinámica de diferencias locales

Compensación de temperatura:

Algunos modelos se instalan en áreas clave de la Caja (como esquinas, Fondo del estante de muestras). Sensor de temperatura auxiliarMonitorear la temperatura local en tiempo real, si se encuentra que la temperatura en una determinada área es baja (por ejemplo, la esquina es más baja que el centro)1,5 ° c), el controlador ajustará la Potencia del tubo de calefacción en la zona correspondiente (como el calentamiento auxiliar cerca de la esquina de arranque) y compensará dinámicamente la diferencia de temperatura.

Compensación por humedad:

El sensor de humedad utiliza "Adquisición multipunto + cálculo de promedio": algunos modelos disponen de 2 a 3 sensores de humedad (superior, medio e inferior) en la caja, y el controlador toma el promedio como humedad en tiempo real para evitar errores de ajuste causados es es por la desviación de humedad local de un solo sensor;

Escena baja en humedad..≤ 20% rh) adoptado Deshumidificación de ruedas giratorias+ humedad secundaria: el flujo de aire seco después de la deshumidificación de la rueda giratoria entra en la Caja y pasará "Humidificador" (complementado con una pequeña cantidad de vapor de agua), evite la humedad local demasiado baja (por ejemplo, humedad 10% RH en un punto de la Caja y otro 15% rh) y asegúrese de que la humedad en toda la Caja sea consistente.

3. diseño del portamuestras: reducir el bloqueo del flujo de aire

El estante de muestras se utiliza Estructura de malla hueca (en lugar de placa sólida): Apertura de la cuadrícula≥10mm， El flujo de aire puede penetrar en el estante de muestras para evitar que el estante de muestras bloquee el flujo de aire y cause una temperatura y humedad desiguales en la muestra inferior;

La altura del estante de muestras es ajustable: es conveniente ajustar la distancia de acuerdo con el tamaño de la muestra para garantizar la reserva entre las muestras y entre las muestras y la pared de la Caja.Huecos ≥ 5 cm (requisitos estándar de la industria) para evitar la aglomeración de muestras que causan un flujo de aire deficiente.

3. estrategia de control precisa: equilibrio dinámico de las diferencias de temperatura y humedad

1. ajuste adaptativo de la eip: evitar la disminución de la uniformidad causada por fluctuaciones de temperatura y humedad

El controlador adopta Algoritmo de control pi + inexistenteNo solo ajusta la temperatura y la humedad completas, sino que también optimiza los parámetros de acuerdo con la distribución dinámica de temperatura y humedad en la caja:

Cuando se detecta una gran fluctuación de temperatura y humedad en una zona de la Caja (como la temperatura central es estable y la fluctuación de la esquina) ± 1 ° c), el controlador reducirá la velocidad de ajuste (por ejemplo, la Potencia de calentamiento cambiará de "calentamiento rápido" a "calentamiento lento") para evitar que el choque general de temperatura y humedad impulse la expansión de la diferencia local;

Diferentes intervalos de temperatura y humedad adoptan diferentesLos parámetros de la EIP (por ejemplo, los parámetros de la EIP en las zonas de alta temperatura y alta humedad son más suaves y las zonas de baja temperatura y baja humedad son más sensibles) garantizan la uniformidad y estabilidad en cada condición de trabajo.

2. control colaborativo del sistema: enlace simultáneo de calefacción / refrigeración / humidificación / deshumidificación

El ajuste de temperatura y humedad no se realiza de forma independiente, sino "Vinculación simultánea" para evitar daños a la uniformidad causados por el trabajo de un solo sistema:

Por ejemplo: al humidificar, el controlador activará simultáneamente el tubo de calefacción (baja potencia) para compensar el calor absorbido por la evaporación del vapor de agua (la absorción de calor por evaporación puede causar una disminución de la temperatura local), evitando "Humidificación y enfriamiento simultáneo" conduce a un gradiente de temperatura y humedad;

Al deshumidificar, el controlador reducirá simultáneamente la Potencia de calentamiento para evitar que la temperatura local sea demasiado baja debido a la deshumidificación por refrigeración, lo que a su vez afectará la uniformidad de la humedad (la temperatura afecta a la humedad relativa, y bajo el mismo contenido de vapor de agua, la temperatura baja y la humedad relativa alta).

3. ajuste adaptativo de la carga: ajuste dinámico de acuerdo con las características de la muestra

La Caja experimental identificará automáticamente la carga de la muestra (juzgada por la tasa de cambio de corriente y temperatura):

Si la muestra es "Materiales de alta conductividad térmica" (como piezas metálicas), la transmisión de calor es rápida, lo que puede conducir fácilmente a temperaturas locales desiguales, el controlador aumentará la velocidad del ventilador, aumentará la circulación del flujo de aire y reducirá la velocidad de regulación de la Potencia de calefacción / refrigeración;

Si la muestra es Los "materiales de alta absorción de humedad" (como los textiles) absorben rápidamente el vapor de agua al humidificarse, lo que resulta en una baja humedad local, y el controlador prolongará el tiempo de humidificación y aumentará la cantidad de atomización, manteniendo al mismo tiempo una alta velocidad del flujo de aire para garantizar la rápida difusión del vapor de agua.

4. calibración de fábrica y cumplimiento estándar: garantizar que la uniformidad cumpla con los estándares

1. prueba de uniformidad y calibración antes de salir de la fábrica

El fabricante presiona GB / T 2423.1-2008, ISO 60068-2-1: 2007 Otros estándares, dispuestos en la CajaNueve puntos de prueba (matriz 3 × 3, 3 puntos en la parte superior, central e inferior), se prueban por separado sin carga y carga nominal:

Uniformidad de la temperatura: diferencia máxima entre la temperatura y la temperatura media en cada punto de prueba≤±2℃；

Uniformidad de la humedad: diferencia máxima entre la humedad y la humedad media en cada punto de prueba≤±3% RH;

Si no cumple con los estándares, ajustará el conducto de aire y el tubo de calefacción./ posición del humidificador, parámetros de EIP hasta que se cumplan los estándares.

2. mantenimiento de calibración regular: mantener la uniformidad a largo plazo

Durante el uso del equipo, debe ser regular (por ejemplo, cada año)1) calibración de uniformidad (se puede confiar a la Agencia de certificación cnas):

Limpiar el conducto de aire, la pantalla de filtro y las aletas del evaporador (evitar que la acumulación de polvo afecte el flujo de aire);

Comprobar si el tubo de calefacción, el Humidificador y el ventilador funcionan normalmente (por ejemplo, si el tubo de calefacción está parcialmente dañado y si la velocidad del ventilador disminuye);

Volver a probarUniformidad de 9 puntos, ajuste los parámetros del controlador si es necesario.

Resumen

La lógica de garantía de la uniformidad de temperatura y humedad de la Caja experimental de temperatura y humedad constante es:a El "ciclo de flujo de aire uniforme" es el núcleo, eliminando ángulos muertos y gradientes a través del diseño estructural (conducto de aire, caja, diseño de componentes), optimizando la eficiencia de transmisión a través de medios técnicos (simulación cfd, compensación multipunto) y corrigiendo dinámicamente las diferencias a través de estrategias de control (adaptación eip, coordinación del sistema), y finalmente logrando una temperatura y humedad consistentes en toda la Caja..

Los puntos clave se pueden resumir de la siguiente manera:

El diseño del conducto de aire es la base (convección uniforme);

El diseño de los componentes es la clave (calefacción)/ distribución uniforme de humidificación / refrigeración);

El algoritmo de control es el núcleo (compensación dinámica, ajuste colaborativo);

El mantenimiento de calibración es garantía (prueba de fábrica)+ calibración regular).

Este mecanismo garantiza que la Caja experimental pueda cumplir con los requisitos de las normas de la industria en diferentes cargas y condiciones de temperatura y humedad, proporcionando una base de simulación ambiental precisa y repetible para las pruebas de fiabilidad del producto.