在電子、汽車、醫藥等行業的環境可靠性測試中，復層式恒溫恒濕試驗箱憑借多層獨立測試空間的優勢，成為提升測試效率與降低能耗的關鍵設備。其核心價值在于通過合理的結構設計與精準的控制系統，實現多組樣品在不同或相同溫濕度條件下的同步測試，滿足行業對試驗效率與數據對比性的雙重需求。 箱體結構：采用多層式腔體布局，常見 2-4 層設計，每層為獨立測試區，容積多在 50-200L 之間。層間通過隔熱保溫層分隔，材質選用高密度聚氨酯發泡 + 不銹鋼內膽，既避免層間溫濕度干擾，又能減少箱體與外界的熱交換，提升保溫節能效果。
送風循環系統：每層獨立配置離心風機與風道。風道采用 “上送下回” 設計，風機將經過處理的空氣從腔體頂部均勻送入，再從底部回風孔回收，形成密閉循環。這種設計可使每層測試區的溫度均勻度控制在 ±0.5℃，濕度均勻度 ±2% RH 以內。
溫濕度調節單元：整體配備一套制冷機組與加濕除濕系統，通過分流閥將冷量、濕氣精準分配至各層。制冷采用雙級壓縮技術，適用于 - 70℃至 150℃的寬溫域測試；加濕采用蒸汽加濕方式，除濕則結合冷凍除濕與吸附除濕，確保濕度在 10%-98% RH 范圍內穩定調節。
設備的工作原理基于 “傳感器采集 - 控制器分析 - 執行器調節” 的閉環控制系統，實現溫濕度的動態平衡。
參數設定與采集：用戶通過觸摸屏設定各層目標溫濕度，每層內置的鉑電阻溫度傳感器與電容式濕度傳感器，實時采集腔內環境參數，并將數據傳輸至 PLC 控制器。
信號分析與指令輸出：控制器將采集到的實際參數與設定值對比，通過 PID 算法計算偏差值，分別向制冷、加熱、加濕、除濕及送風系統發送調節指令。例如，當溫度低于設定值時，控制器啟動加熱管；濕度偏高時，則開啟除濕裝置與相應風機。
多單元協同調節：各執行單元接到指令后協同工作。以低溫高濕環境為例，制冷機組先降低空氣溫度至露點以下，去除多余水分，再通過加熱管將溫度回升至目標值，同時加濕系統補充水分，最終使腔內溫濕度達到設定標準。分層獨立的風道設計，確保各層在調節過程中互不干擾，實現多組試驗的同步精準進行。
這種 “分層結構 + 集中調控” 的設計，與閉環控制原理高度適配，形成兩大核心優勢。一是效率提升，多層獨立空間可同時開展不同試驗，相比單腔設備測試效率提升 2-4 倍，尤其適用于批量樣品的對比測試。二是能耗優化，集中式的制冷、加濕單元避免了多臺設備的重復配置，結合層間隔熱設計，能耗較同等測試量的多臺單腔設備降低 30% 以上，符合行業低碳生產需求。
綜上，復層式恒溫恒濕試驗箱的結構設計為其工作原理的實現提供了硬件基礎，而精準的閉環控制原理則大化發揮了分層結構的優勢，二者共同支撐設備在環境可靠性測試中的高效應用。
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