上海博讯医疗生物仪器股份有限公司了解发现生物医药、电子工业等领域，需恒温恒湿箱提供稳定环境以供样品试验、保存，而温湿度控制是恒温恒湿箱的核心。控制精度的高低与恒温恒湿箱的制冷系统、电热补偿系统和加湿系统的特性及匹配有关，还与控制算法有密切关联。恒温恒湿箱的温湿度调节原理是: 采用制冷机组对箱内空气进行降温除湿后，再利用电加热或电极、蒸汽加湿器分别进行再热升温和湿度补偿，以达到设定温度和湿度。
目前，上海博讯医疗生物仪器股份有限公司就传统恒温恒湿箱的温度调节主要是通过定频制冷压缩机启停控制，或压缩机常开外加电加热补偿等方式进行，但该控制方式严重影响恒温恒湿箱制冷系统的可靠性，特别是恒温恒湿箱在高温环境运行或箱内温湿度设定较为极端时( 如高温低湿及低温高湿) ，易造成制冷压缩机排气温度过高、压缩机使用寿命降低等问题。因此，在控制总成本的情况下，改进恒温恒湿箱制冷系统温湿度调节，是亟待攻克的关键技术。本文上海博讯医疗生物仪器股份有限公司阐述箱内温湿度、制冷系统、电加热及蒸汽加湿等试验，通过检测压缩机的吸排气压力及温度、压缩机机壳温度等，分析吸气喷液对定频压缩机常开运行工况的排气温度等参数的影响。
1 温湿度稳定时间
相同温湿度工况下，常规恒温恒湿箱达到设定温湿度所需稳定时间，比吸气喷液恒温恒湿箱更短。这是因为改进后的制冷系统，部分液态制冷剂直接节流进入压缩机吸气口，用于降低吸气过热度，而使蒸发器制冷量略降低，因此降温和除湿所需时间延长。低温高湿工况时，改进前后的制冷系统均先降温，由于蒸发温度过低，降温同时必然除湿，因此电热、蒸汽加湿器同时启动，在带入蒸汽同时，也带入大量热量，导致实际湿度虽达到湿度设定值，而实际温度却高于温度设定值，无法降至设定温度。这说明内置式电热、蒸汽加湿器存在较大缺陷。低温低湿工况时，改进前后的压缩机常开，箱内温度和湿度控制精度均较高。
高温低湿工况时，改进前后压缩机常开，箱内空气首先经制冷蒸发器除湿，再由电加热补偿热量升温，对温度和湿度的控制精度高。此外，还与温湿度调节控制逻辑有关，实验中同时控制送风温湿度，即循环空气先经蒸发器降温除湿，再电加热补偿热量，使循环空气温度较高，部分制冷量不直接用于除湿而是先降温循环空气，待空气降至露点以下再除湿。以湿度优先的控制逻辑，能否缩短达到设定温度的时间，尚需进一步研究。高温高湿工况时，改进前后制冷系统均不启动; 启动电加热补偿热量，以达到设定温度; 启动蒸汽加湿器，补偿水蒸汽，进行等温加湿，以达到设定湿度。
2 制冷性能
采用带喷液冷却制冷系统的恒温恒湿箱在相同环境温湿度和箱内设定温湿度时，具有更好的制冷系统运行参数和制冷性能系数。
3 控制逻辑
恒温恒湿箱的温湿度控制逻辑对温度和湿度的控制精度及能耗等有重要影响。传统恒湿恒湿箱通过检测箱内当前温湿度值，再由控制器来判断制冷、电加热补偿和加湿等系统是否需启动。
4 结论
对采用定频制冷系统、电加热补偿系统和电热蒸汽加湿系统的恒温恒湿箱的12个温湿度工况进行了试验。极端工况下制冷压缩机排气温度过高是压缩机故障率多的主要原因。对制冷系统进行改造，可采用少量喷液来降低压缩机吸气过热度和提高吸气压力。上海博讯医疗生物仪器股份有限公司调查结果表明，虽然制冷系统及控制系统复杂程序略有提高，但吸气喷液可有效降低压缩机排气温度，从而降低压缩机故障率。低温高湿工况时，改进前后的恒温恒湿箱对温湿度的控制精度不够理想，主要原因是内置式电热蒸汽加湿系统在加湿时，带入了过多热量，加湿量难以精确调节，且加湿滞后性过大。研究更为精确灵敏的加湿调节技术、制冷系统变露点温度控制技术，以及采用更优化的控制逻辑，是提高恒温恒湿箱湿度调节精度的关键。
