高溫高濕 FPC 折彎試驗機的溫濕度控制基于什么原理？

引言

溫度控制原理

1. 加熱系統：高溫高濕 FPC 折彎試驗機的加熱系統通常采用電加熱方式。在試驗機的箱體內部，分布著加熱絲，一般由鎳鉻合金等耐高溫材料制成。當電流通過加熱絲時，根據焦耳定律（其中為熱量，為電流，為電阻，為時間），電能轉化為熱能，使加熱絲溫度升高，進而對試驗箱內的空氣進行加熱。
   為實現精準溫度控制，加熱系統配備了溫度傳感器，多為熱電偶或熱電阻。以熱電阻為例，它利用金屬導體的電阻值隨溫度變化而改變的特性，將溫度變化轉化為電阻值變化。控制系統實時采集溫度傳感器的電阻信號，通過與預設溫度值進行比較，采用 PID（比例 - 積分 - 微分）控制算法來調節加熱絲的電流大小。若實際溫度低于設定值，控制系統會增大加熱絲電流，加快加熱速度；反之，則減小電流，減緩加熱速度，從而實現對試驗箱內溫度的精確控制。

2. 制冷系統：當需要降低試驗箱內溫度時，制冷系統發揮作用。制冷系統基于逆卡諾循環原理，主要由壓縮機、冷凝器、節流裝置和蒸發器四大部件組成。
   壓縮機將低溫低壓的制冷劑氣體壓縮成高溫高壓的氣體，然后送入冷凝器。在冷凝器中，高溫高壓的制冷劑氣體與外界環境進行熱交換，釋放熱量，冷卻成為高壓液體。高壓液體經過節流裝置，壓力和溫度急劇降低，變為低溫低壓的液體，進入蒸發器。在蒸發器內，低溫低壓的制冷劑液體吸收試驗箱內空氣的熱量，蒸發成為低溫低壓的氣體，從而降低試驗箱內的溫度。隨后，低溫低壓的制冷劑氣體再次被壓縮機吸入，開始下一個循環。同樣，溫度傳感器實時監測溫度，控制系統依據 PID 算法調節壓縮機的運行頻率、制冷劑的流量等參數，確保溫度穩定在設定值。

濕度控制原理

1. 加濕系統：加濕通常采用蒸汽加濕或超聲波加濕兩種方式。蒸汽加濕是通過將水加熱至沸騰產生蒸汽，再將蒸汽引入試驗箱內，增加箱內空氣的濕度。具體來說，在試驗機的加濕裝置中，有一個專門的水箱，水箱內的水通過電加熱管加熱沸騰。產生的蒸汽通過管道輸送到試驗箱內，與箱內空氣混合，提高濕度。
   超聲波加濕則是利用超聲波換能器將電能轉化為機械能，在水中產生高頻振動，使水霧化成微小的水滴，擴散到空氣中實現加濕。無論哪種方式，都配備有濕度傳感器，一般采用電容式或電阻式濕度傳感器。濕度傳感器將濕度信號轉化為電信號，控制系統根據預設濕度值和實際濕度信號的差值，通過 PID 控制調節加濕量，以達到精準的濕度控制。

2. 除濕系統：除濕一般采用冷凝除濕或轉輪除濕的方法。冷凝除濕是利用空氣在低溫下飽和水汽壓降低的原理。通過制冷系統使蒸發器表面溫度降低，當潮濕空氣流經蒸發器表面時，水汽凝結成水滴，通過排水系統排出，從而降低空氣濕度。轉輪除濕則是利用吸濕轉輪吸附空氣中的水分，然后通過加熱再生，將水分排出轉輪，實現連續除濕。濕度傳感器實時監測濕度，控制系統根據濕度變化調節除濕設備的運行，確保濕度穩定在設定范圍內。

結論