步入式恒溫恒濕試驗箱 主要結構與功能模塊拆解

步入式（Walk-in）屬于大型整體式環境艙，區別于臺式機，多用于整車零部件、大型機柜、動力電池包、整機組裝件批量測試，整體分為艙體圍護結構、空氣循環系統、溫濕度調節系統、制冷系統、控制系統、輔助配套模塊、安全防護系統七大核心模塊，下面分模塊詳細說明。

一、艙體圍護主體結構

1. 內外箱體與保溫層

- 外殼：冷軋鋼板靜電噴塑，防銹抗壓；

- 內膽：整體SUS304不銹鋼板，耐腐蝕、耐水汽、不易析出雜質；

- 中間夾層：高密度聚氨酯整體發泡保溫層，厚度通常100～150mm，杜絕冷橋、漏冷、外壁凝露，保障能耗與溫場均勻性。

2. 艙門系統

- 單開/雙開平移門、重型鉸鏈，加裝壓緊鎖扣，保證密閉；

- 雙層硅膠密封膠條，帶加熱防凝露功能（門框加裝電熱絲，防止低溫時門框結冰、結露滴水）；

- 可選觀察窗（中空鋼化玻璃、帶電加熱除霧）、應急逃生鎖（內部可一鍵開門，安全強制配置）。

3. 底板與承重結構

底部加厚不銹鋼承重地板、承重橫梁，根據需求定制載荷：常規500kg/㎡～3t/㎡，適配大型工裝、電池托盤、整車部件堆疊；底部可配排水槽、集水井，用于高濕工況積水排放。

4. 預留接口

標配測試引線孔（φ80/100/150mm）、氮氣接口、壓差接口、樣品通電電纜通道，滿足產品帶電運行測試。

二、空氣循環風道系統（決定溫濕度均勻度）

步入式最核心性能依賴風道布局，主流為上送風下回風或兩側風道循環：

1. 循環風柜：獨立內置風倉，配備多臺大功率離心循環風機，大風量強制對流；

2. 靜壓腔+多孔散流板：頂部密布可調出風孔，打散氣流，避免直吹樣品造成局部溫差；

3. 回風區：艙體下部統一回風，經過表冷器、加熱器、加濕桶后再次循環；

4. 作用：控制空間溫均勻度±0.5～±1.5℃、濕度均勻度±3%～±5%RH，滿足GB/T 2423、IEC標準要求。

三、溫度調節子模塊

1. 加熱單元

- 不銹鋼鰭片式電加熱器，SSR固態繼電器PID無段調功，無觸點通斷，控溫平穩；

- 分區獨立控溫：大風量機型常做分段加熱，避免局部過熱，適配大空間升降溫。

2. 降溫單元（依托制冷系統）

通過蒸發器換熱帶走熱量，配合風機風量匹配升降溫速率，常規線性升降溫：0.5～3℃/min，高速款可達5℃/min以上。

四、濕度調節系統（恒溫恒濕核心）

主流兩種方案：鍋爐式蒸汽加濕（大型步入式標配）、淺槽電極加濕：

1. 蒸汽加濕系統- 不銹鋼加濕鍋爐、水位傳感器、進水電磁閥、排污閥；

- 使用去離子水，產生飽和蒸汽混入循環風道，加濕響應快、濕度波動小，適合大空間、高濕（85%～98%RH）長期運行；

2. 除濕功能（冷凍除濕）

低溫蒸發器表面結露析出水分，通過降低盤管溫度帶走空氣中水汽，配合PID控制干濕平衡，實現20%RH～98%RH寬濕度區間；

3. 供水單元：純水水箱、增壓泵、過濾器，必須接入去離子水，防止水垢堵塞加濕管路。

五、制冷系統模塊（低溫能力核心）

步入式容積大、熱負荷高，配置遠強于臺式機：

1. 壓縮機配置- 常規低溫（0℃/-20℃）：單級活塞/渦旋機組；

- -40℃、-60℃深低溫：采用二元復疊制冷系統，高低溫雙級壓縮；

常用品牌：谷輪、比澤爾等工業壓縮機；

2. 冷凝器散熱形式- 風冷式：外置風冷冷凝器，安裝靈活，中小型步入式常用；

- 水冷式：配套冷卻水塔、循環水泵，散熱穩定，適合大容積、長時間連續運行、南方高溫廠區；

3. 輔助部件：干燥過濾器、油分離器、熱力膨脹閥、電磁閥、高低壓壓力保護組件、儲液罐，使用環保冷媒R404A、R507、R23等。

六、中央控制系統模塊

1. 硬件：工業級PLC + 10寸及以上彩色觸摸屏，獨立溫控模塊、PT100高精度溫度傳感器（多點布點，大艙體前后左右上中下布置多個探頭）；

2. 核心功能：- 多段程序編輯、循環運行、斷電續跑、定時啟停；

- 實時溫濕度曲線、歷史數據存儲、U盤導出、報表打印，滿足CNAS實驗室；

- 多點溫度監測、艙內超溫獨立保護；

- 通訊接口：RS485、以太網，對接工廠MES、上位機遠程監控；

3. 安全邏輯：壓縮機延時啟動、階梯加載，避免開機沖擊電流。

七、輔助配套功能模塊

1. 壓力排水系統：底部集水槽、自動排水泵，高濕、凝露工況自動排水；

2. 內部照明：防爆LED艙內燈，方便人員進入擺放樣品；

3. 工裝導軌/叉車通道：大件產品可預留叉車進出空間、內部導軌臺車；

4. 氮氣吹掃接口：用于低濕、防氧化、電池測試場景，置換艙內濕氣與氧氣。

八、安全防護系統（步入式強制標配）

1. 人身安全：內部逃生鎖、艙內緊急停止按鈕、聲光報警器；

2. 設備保護：高低溫超溫保護、壓縮機高低壓保護、風機過載、漏電保護、加濕缺水保護；

3. 特殊行業選配（新能源鋰電）：防爆腔體、泄壓閥、煙霧探測、可燃氣體監測、強制排風、噴淋滅火接口、氮氣惰化系統。

九、常用對應執行標準

GB/T 2423.1、GB/T 2423.2、GB/T 2423.3、IEC 60068、汽車電子VW、ISO、JEDEC等，第三方實驗室多用于CNAS校準。