Độ đồng đều nhiệt độ và độ ẩm của buồng thí nghiệm độ ẩm không đổi là đảm bảo cốt lõi về độ chính xác của dữ liệu kiểm tra độ tin cậy môi trường (tiêu chuẩn công nghiệp yêu cầu tính đồng đều nhiệt độ)≤ ± 2 ℃, độ đồng nhất độ ẩm ≤ ± 3% RH), logic thực hiện của nó là"Thiết kế kết cấu+Tối ưu hóa thủy động lực học+Phối hợp chính xác hệ thống"Trinity, bằng cách loại bỏ "gradient nhiệt độ" và "gradient độ ẩm" trong hộp, đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm phù hợp cho từng điểm thử nghiệm. Sau đây là ba chiều từ thiết kế cốt lo@@ ̃i, công nghệ then chốt, chiến lược điều khiển, cơ chế bảo vệ tính đồng nhất được gỡ bỏ chi tiết:

I. Thiết kế cơ sở hạ tầng: loại bỏ sự khác biệt nhiệt độ và độ ẩm từ gốc

Thiết kế kết cấu là tiền đề của tính đồng nhất, ý tưởng cốt lõi là "Hãy để luồng không khí, năng lượng/hơi nước khuếch tán đều", thiết kế chính bao gồm:

1. Đường ống dẫn khí và hệ thống tuần hoàn: "bộ xương đồng nhất" của đối lưu cưỡng bức

Bố trí ống dẫn khí (thiết kế cốt lõi)：

Áp dụng dòng chính "Up Send Down+Left-Side Surround" Đường dẫn khí lưu thông kép: Thiết kế bánh sandwich ống dẫn khí độc lập bên trong hộp (bên trái)/Phía sau), đầu trang sắp xếp các lỗ thoát khí (thiết kế dải/xốp để đảm bảo không khí thoát đồng đều), đáy/hai bên sắp xếp các lỗ hồi khí để tạo thành một chu kỳ khép kín;

tránh "Single Point Outwind": Cửa thoát khí thông qua thiết kế bảng chia luồng, chia luồng không khí thành nhiều luồng không khí đồng nhất, bao gồm các khu vực khác nhau trong hộp (bao gồm cả các góc), ngăn chặn sự khác biệt nhiệt độ do dòng không khí cục bộ bắn trực tiếp mẫu;

Cửa hồi khí được trang bị thêm lưới lọc: ngăn chặn bụi chặn đường dẫn khí, đảm bảo luồng không khí trơn tru, đồng thời tránh các mảnh vụn mẫu ảnh hưởng đến hiệu quả tuần hoàn.

Quạt và kiểm soát tốc độ gió：

Áp dụng Quạt ly tâm (không phải quạt hướng trục): Một luồng không khí ổn định tạo ra áp suất tĩnh cao và tốc độ gió thấp (tốc độ gió)0.5~1.5m/s）， Cả hai có thể đảm bảo luồng không khí bao phủ toàn bộ khu vực mà không gây ra nhiệt độ và độ ẩm bề mặt mẫu không đều do tốc độ gió quá nhanh (chẳng hạn như lấy hơi nước bề mặt mẫu nhanh);

Tốc độ quạt có thể điều chỉnh: điều chỉnh tốc độ gió thích ứng theo tải trong hộp (bao nhiêu mẫu, khối lượng), tăng tốc độ khi tải lớn, đảm bảo khả năng xuyên luồng không khí, giảm tốc độ khi tải, tránh lãng phí năng lượng.

2. Cấu trúc hộp: giảm tổn thất năng lượng và sự khác biệt cục bộ

Chất liệu mật và hình dạng：

Nội đảm áp dụng Thép không gỉ SUS304 (gương/chải): Bề mặt nhẵn, độ dẫn nhiệt đồng đều, tránh sự khác biệt nhiệt độ và độ ẩm cục bộ do độ dẫn nhiệt không đồng đều của vật liệu;

Mật bên trong được thiết kế như Cấu trúc góc tròn (không có góc phải góc chết): Góc bên phải dễ dàng hình thành luồng không khí xoáy, dẫn đến sự tích tụ nhiệt độ và độ ẩm cục bộ, góc tròn có thể hướng dẫn luồng không khí lưu thông trơn tru, loại bỏ góc chết.

Thiết kế cách nhiệt và niêm phong：

Hộp Sandwich điền Lớp cách nhiệt bọt cao áp Polyurethane mật độ cao (dẫn nhiệt)≤0.02W / (m) ・K)）: Giảm trao đổi nhiệt bên trong hộp với bên ngoài, tránh nhiệt độ bề mặt tường hộp quá thấp/Quá cao dẫn đến cục sương cục bộ hoặc nóng lên;

Thông qua cửa hộp Dải keo hai lớp (Silicone)+Bọt xốp): Ngăn chặn sự xâm nhập của không khí bên ngoài (gây ra biến động độ ẩm) và rò rỉ nhiệt độ và độ ẩm bên trong, trong khi đó kính cửa hộp sử dụng keo cách nhiệt để làm nóng kính, tránh sương mù kết hợp thủy tinh ảnh hưởng đến quan sát, và nhiệt độ kính nóng phù hợp với nhiệt độ bên trong hộp để ngăn chặn nhiệt độ cục bộ.

3. Bố trí thành phần chức năng: khuếch tán đồng đều năng lượng/hơi nước

Ống sưởi: Sắp xếp theo khu vực：

Các ống sưởi không tập trung ở một vị trí duy nhất, nhưng được phân tán trên các khu vực trên, giữa và dưới của bánh sandwich ống dẫn khí (chẳng hạn như trên cùng)1 nhóm, 2 nhóm ở giữa, 1 nhóm ở dưới cùng), đảm bảo hấp thụ nhiệt đồng đều khi luồng không khí đi qua đường dẫn không khí, tránh quá nóng cục bộ;

Ống sưởi được làm bằng vật liệu thép không gỉ, bề mặt không có dây điện trở trần, ngăn ngừa nhiệt độ cao đốt cháy mẫu, đồng thời làm nóng tính đồng nhất tốt hơn.

Máy tạo ẩm: Atomization/Hơi khuếch tán đều：

Đầu phun sương của máy tạo độ ẩm siêu âm được lắp đặt trong ống dẫn không khí (thay vì phun sương trực tiếp trong hộp): hơi nước khuếch tán đồng đều vào hộp theo chu kỳ luồng không khí, tránh độ ẩm cục bộ cao;

Đầu ra hơi của máy tạo ẩm hơi nước sử dụng thiết kế phân luồng xốp: hơi nước chia thành dòng chảy mịn trộn với luồng không khí để ngăn chặn nhiệt độ cao cục bộ và độ ẩm cao (chẳng hạn như độ ẩm quá cao ngay lập tức gần đầu ra hơi).

Thiết bị bay hơi: bao phủ toàn bộ khu vực：

Thiết bị bay hơi thông qua Cấu trúc "Serpentine Coil+vây", được lắp đặt ở đầu trước của lỗ hồi khí của ống dẫn khí, diện tích tiếp xúc lớn với luồng không khí, đảm bảo làm mát và khử ẩm đồng đều khi luồng không khí đi qua, tránh làm mát cục bộ quá nhanh dẫn đến kết tủa không đồng đều.

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

1. Tối ưu hóa mô luồng không khí: Thiết kế mô phỏng đường dẫn không khí dựa trên cơ học chất lỏng

Nó sẽ được thông qua trong giai đoạn phát triển. Mô phỏng CFD (Computational Fluid Mechanics) Mô phỏng theo dõi luồng không khí trong hộp, tối ưu hóa hình dạng của ống dẫn khí, góc thoát khí, vị trí của lỗ hồi khí, đảm bảo luồng không khí được hình thành trong hộp "nhiễu loạn đồng nhất" (thay vì dòng chảy tầng hoặc xoáy):

Luồng không khí hỗn loạn có thể phá vỡ sự phân tầng nhiệt độ và độ ẩm, cho phép vùng nhiệt độ cao và vùng nhiệt độ thấp, vùng ẩm cao và vùng ẩm thấp nhanh chóng trộn lẫn, loại bỏ gradient;

Kiểm tra thực tế sau khi mô phỏng (sắp xếp trong hộp)9~15 điểm kiểm tra, theo tiêu chuẩn GB/T 2423), điều chỉnh các thông số ống dẫn khí cho đến khi đạt được sự đồng nhất.

2. Công nghệ bù nhiệt độ và độ ẩm: điều chỉnh động sự khác biệt cục bộ

Bồi thường nhiệt độ：

Một số mô hình được trang bị trong các khu vực quan trọng của hộp (chẳng hạn như góc, tầng dưới cùng của giá đỡ mẫu) Cảm biến nhiệt độ phụ trợTheo dõi nhiệt độ địa phương trong thời gian thực, nếu một khu vực nào đó có nhiệt độ thấp (ví dụ: góc thấp hơn trung tâm)1,5 ℃), bộ điều khiển sẽ tinh chỉnh công suất ống sưởi của khu vực tương ứng (chẳng hạn như sưởi ấm phụ trợ gần góc khởi động), bù nhiệt độ động.

Bồi thường độ ẩm：

Cảm biến độ ẩm thông qua "Thu thập đa điểm+tính toán trung bình": một số mô hình sắp xếp 2~3 cảm biến độ ẩm (trên, giữa, dưới) trong hộp, bộ điều khiển lấy giá trị trung bình làm độ ẩm thời gian thực, tránh lỗi điều chỉnh do độ lệch độ ẩm cục bộ gây ra bởi một cảm biến duy nhất;

Độ hòatan nguyênthủy(≤20% RH) Áp dụng Máy hút ẩm Rotary+2 lần ướt: Trước khi dòng không khí khô sau khi hút ẩm bánh xe quay vào hộp, nó sẽ đi qua "Homogenizer" (bổ sung hơi nước nhỏ), tránh độ ẩm cục bộ quá thấp (chẳng hạn như độ ẩm 10% RH tại một số điểm trong hộp, 15% RH tại một điểm khác), đảm bảo độ ẩm toàn bộ hộp là nhất quán.

3. Thiết kế khung mẫu: Giảm chặn luồng không khí

Giá đỡ mẫu thông qua Cấu trúc lưới rỗng (không phải tấm rắn): Khẩu độ lưới≥10mm， Luồng không khí có thể xuyên qua giá đỡ mẫu, tránh giá đỡ mẫu chặn luồng không khí dẫn đến nhiệt độ và độ ẩm không đồng đều của mẫu thấp hơn;

Chiều cao kệ mẫu có thể điều chỉnh: thuận tiện để điều chỉnh khoảng cách theo kích thước mẫu, đảm bảo dành riêng giữa mẫu, giữa mẫu và tường hộp≥5cm khoảng trống (yêu cầu tiêu chuẩn công nghiệp) để tránh dòng chảy không khí không thuận lợi do tập hợp mẫu.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

1. Điều chỉnh thích ứng PID: tránh giảm tính đồng nhất do biến động nhiệt độ và độ ẩm

Bộ điều khiển thông qua PID+Thuật toán điều khiển mờ, không chỉ điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm tổng thể, mà còn tối ưu hóa các thông số theo sự phân bố nhiệt độ và độ ẩm trong hộp:

Khi phát hiện một khu vực trong hộp dao động nhiệt độ và độ ẩm lớn (chẳng hạn như nhiệt độ trung tâm ổn định, dao động góc) ± 1 ℃), bộ điều khiển sẽ làm giảm tốc độ điều chỉnh (chẳng hạn như công suất sưởi ấm từ "nóng lên nhanh" đến "bù nhiệt chậm"), để tránh chấn động nhiệt độ và độ ẩm tổng thể làm tăng sự khác biệt cục bộ;

Các khu vực nhiệt độ và độ ẩm khác nhau được áp dụng khác nhauCác thông số PID (chẳng hạn như thông số PID ở vùng nhiệt độ cao và độ ẩm cao là nhẹ nhàng hơn và vùng ẩm thấp ở nhiệt độ thấp nhạy cảm hơn), đảm bảo tính đồng nhất ổn định trong từng điều kiện làm việc.

2. Hệ thống điều khiển hiệp đồng: liên kết đồng bộ sưởi ấm/làm lạnh/tạo ẩm/hút ẩm

Điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm không được thực hiện độc lập, nhưng "Liên kết đồng bộ" để tránh phá hủy tính đồng nhất do hoạt động của một hệ thống duy nhất:

Ví dụ: khi tạo ẩm, bộ điều khiển sẽ khởi động đồng bộ ống sưởi (công suất thấp), bù đắp nhiệt được hấp thụ bởi hơi nước bốc hơi (bay hơi hấp thụ nhiệt sẽ làm giảm nhiệt độ cục bộ), tránh "Làm ẩm và làm mát cùng một lúc" dẫn đến gradient nhiệt độ và độ ẩm;

Khi hút ẩm, bộ điều khiển sẽ đồng bộ giảm công suất sưởi ấm, tránh nhiệt độ cục bộ quá thấp do làm lạnh và hút ẩm, do đó ảnh hưởng đến tính đồng nhất của độ ẩm (nhiệt độ ảnh hưởng đến độ ẩm tương đối, cùng một hàm lượng hơi nước, nhiệt độ thấp thì độ ẩm tương đối cao).

3. Điều chỉnh thích ứng tải: điều chỉnh động theo đặc điểm mẫu

Phòng thí nghiệm sẽ tự động xác định tải mẫu (đánh giá bởi dòng điện, tốc độ thay đổi nhiệt độ):

Nếu mẫu là "Vật liệu dẫn nhiệt cao" (chẳng hạn như các bộ phận kim loại), truyền nhiệt nhanh, dễ dẫn đến nhiệt độ cục bộ không đồng đều, bộ điều khiển sẽ cải thiện tốc độ quạt, tăng cường lưu thông luồng không khí, đồng thời giảm tốc độ điều chỉnh công suất sưởi ấm/làm lạnh;

Nếu mẫu là "Vật liệu hấp thụ độ ẩm cao" (chẳng hạn như hàng dệt), khi tạo ẩm sẽ hấp thụ hơi nước nhanh chóng, dẫn đến độ ẩm cục bộ thấp, bộ điều khiển sẽ kéo dài thời gian làm ẩm, cải thiện lượng nguyên tử, đồng thời duy trì tốc độ quay cao của luồng không khí, đảm bảo hơi nước khuếch tán nhanh chóng.

IV. Hiệu chuẩn nhà máy và tuân thủ tiêu chuẩn: đảm bảo tính đồng nhất đạt tiêu chuẩn

1. Kiểm tra và hiệu chuẩn tính đồng nhất trước khi giao hàng

Nhà máy theo GB / T 2423.1-2008, ISO 60068-2-1: 2007 Chờ tiêu chuẩn, bố trí trong hộp.9 điểm kiểm tra (ma trận 3 × 3, 3 điểm mỗi trên, giữa và dưới) được kiểm tra riêng biệt dưới tải không tải và tải định mức:

Tính đồng nhất nhiệt độ Sự khác biệt lớn nhất giữa nhiệt độ và nhiệt độ trung bình tại mỗi điểm thử nghiệm≤±2℃；

Độ đồng nhất độ ẩm Sự khác biệt lớn nhất giữa độ ẩm và độ ẩm trung bình tại mỗi điểm kiểm tra≤ ± 3% RH;

Nếu không đạt tiêu chuẩn, sẽ điều chỉnh ống dẫn khí, ống sưởi./Vị trí tạo ẩm, thông số PID cho đến khi đạt tiêu chuẩn.

2. Bảo trì hiệu chuẩn thường xuyên: duy trì tính đồng nhất lâu dài

Trong quá trình sử dụng thiết bị, cần định kỳ (ví dụ như mỗi năm)1 lần) Thực hiện hiệu chuẩn đồng nhất (có thể ủy thác cho cơ quan chứng nhận CNAS):

Làm sạch ống dẫn khí, lưới lọc, vây của thiết bị bay hơi (tránh bụi tích tụ ảnh hưởng đến luồng không khí);

Kiểm tra xem ống sưởi, máy tạo độ ẩm, quạt có hoạt động bình thường không (chẳng hạn như ống sưởi bị hư hỏng cục bộ, tốc độ quạt có giảm không);

Kiểm tra lạiTính đồng nhất của 9 điểm, điều chỉnh các thông số điều khiển nếu cần thiết.

tổng kết

Nhiệt độ không đổi và độ ẩm Phòng thí nghiệm đảm bảo tính đồng nhất của nhiệt độ và độ ẩm là:để "Chu kỳ luồng không khí đồng nhất" là cốt lõi, loại bỏ góc chết và gradient thông qua thiết kế cấu trúc (đường dẫn khí, hộp, bố trí thành phần), tối ưu hóa hiệu quả truyền tải bằng các phương tiện kỹ thuật (mô phỏng CFD, bù đa điểm), điều chỉnh động sự khác biệt thông qua chiến lược điều khiển (thích ứng PID, hiệp đồng hệ thống), cuối cùng đạt được sự nhất quán về nhiệt độ và độ ẩm toàn hộp。

Các điểm chính có thể được tóm tắt là:

Thiết kế ống dẫn khí là nền tảng (đối lưu đồng nhất);

Bố trí thành phần là chìa khóa (sưởi ấm)/Phân phối đồng đều ẩm/lạnh);

Thuật toán điều khiển là cốt lõi (bồi thường động, điều chỉnh hiệp đồng);

Bảo trì hiệu chuẩn là bảo đảm (kiểm tra xuất xưởng)+Hiệu chuẩn thường xuyên).

Cơ chế này đảm bảo rằng các phòng thí nghiệm có thể đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn công nghiệp trong các tải khác nhau và các điều kiện làm việc nhiệt độ và độ ẩm khác nhau, cung cấp một cơ sở mô phỏng môi trường chính xác và lặp lại để kiểm tra độ tin cậy của sản phẩm.