一、引言：
恒温恒湿箱是指能同时施加温度、湿度应力的试验箱。随着我国工业产品研制的需要，近
几年来，我国从国外引进了大批试验系统，为我国工业产品的研制和定型发挥了重要作用，
但由于其本身的复杂性，使得试验箱在运行中出现了许多问题，而且出现了问题不能及时解
决，大大延长了试验周期，影响了产品的研制工作。而产生这些现象的原因是对综合试验的
工作原理不了解。为此，我们对试验箱的基本工作原理作出了一些简要阐述，并介绍如何对
综合试验箱试验设备的故障进行分析和判断。
二、原理：
恒温恒湿箱由制冷系统，加热系统，控制系统，温度系统空气循环系统，和传感器系统
等组成，上述系统分属电气和机械制冷两大方面。下面初步叙述几个主要系统的工作原理和
工作过程。
2.1 传感器系统：试验箱的传感器主要是温度和湿度传感器。温度传感器应用较多的是铂电
组和热电偶。湿度的测量方法有两种：干湿球温度计法和固态电子式传感器直接测量法。由
于干湿球法测量不高，现在的试验箱正逐步的以固态传感器代替干湿球来进行湿度的测
量。
2.2 加热系统：试验箱的加热系统相对制冷系统而言，是比较简单。它主要有大功率电阻丝
组成，由于试验箱要求的升温速率较大，因此试验箱的加热系统功率都比较大，而且在试验
箱的底板也设有加热器。
2.3 控制系统：控制系统是综合试验箱的，它决定了试验箱的升温速率，等重要指
标。现在试验箱的控制器大都采用PID 控制，也有少部分采用PID 与模糊控制相组合的控
制方式。由于控制系统基本上属于软件的范畴，而且此部分在使用过程中，一般不会出现问
题。
2.4 制冷系统：制冷系统是综合试验箱的关键部分之一。一般来说，试验箱的制冷方式都是
机械制冷以及辅助液氮制冷，机械制冷采用蒸汽压缩式制冷，它们主要由压缩机，冷凝器，
节流机构和蒸发器组成，由于我们试验的温度低温要达到-80℃，单级制冷难以满足满足要
求，因此试验箱的制冷方式一般采用复叠式制冷。我司（上海苏盈试验仪器有限公司）生产
的恒温恒湿箱的制冷系统由两部分组成，分别称为高温部分和低温部分，每一部分是一个相
对独立的制冷系统。高温部分中制冷剂的蒸发吸收来自低温部分的制冷剂的热量而汽化；低
温部分制冷剂的蒸发则从被冷却的对象（试验箱内的空气）吸热以获取冷量。高温部分和低
温部分之间是用一个蒸发冷凝器联系起来，它既是高温部分的冷凝器，也是低温部分的冷凝
器。GSJ系列试验箱的高温部分制冷剂采用中温制冷剂，低温部分制冷剂是采用低温制冷
剂，箱内温度能达到-85-150℃.
2.5 温度系统：温度系统分为加湿和除湿两个子系统。
试验箱的加湿方式一般采用蒸汽加湿法，即将低压蒸汽直接注入试验空间加湿。这种加湿
方法加湿能力，速度快，加湿控制灵敏，尤其在降温时容易实现强制加湿。
试验箱的除湿方式有两种：机械制冷除湿和干燥除湿。机械制冷除湿的除湿原理是将空气
冷却到露点温度以下，使大于饱和含湿量的水汽凝结析出，这样就降低了湿度。干燥器除湿
是利用气泵将试验箱内的空气抽出，并将干燥的空气注入，同时将湿空气送入可循环利用的
干燥进行干燥，干燥完后又送入试验箱内，如此反复循环进行除湿。现在大部分综合试验箱
采用前一种除湿方式法，后一种的除湿方法，可以使露点温度达到0℃一下。适用于有特殊
要求的场合，但费用较贵。
2.6 空气循环系统：空气循环系统一般有离心式风扇和驱动其运转的电机构成。它提供了试
验箱内空气的循环。
综上所述，只有深入了解试验箱的工作原理和工作过程，才能迅速的解决试验箱在运行
过程中出现的问题。希望本文能够对从事环境设备管理运行维护人员有所裨益。