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YAMATO雅马拓恒温恒湿器的工作原理和产品特性

更新时间:2025-07-16点击次数:22
一、产品定位
YAMATO 雅马拓恒温恒湿器是依据 IEC 60068-3-6、JIS C 0028、ISO 11155 等国际标准设计的环境模拟设备,用于对电子元件、汽车部件、医药包装、食品及材料进行温湿度可靠性试验。设备覆盖 −20 ℃ ~ +180 ℃(部分型号 −40 ℃ ~ +180 ℃)与 20 %RH ~ 98 %RH 的宽范围,容量自 100 L ~ 1500 L,可执行恒定、循环、湿热交变、结露、干燥等复合测试程序。
二、产品特性
  1. 宽域温湿度控制
    • 温度范围:−20 ℃ ~ +180 ℃(IG 型 −40 ℃ ~ +180 ℃)
    • 湿度范围:20 %RH ~ 98 %RH(10 ℃ ~ 95 ℃区间内可控)
    • 控制精度:温度 ±0.1 ℃,湿度 ±1 %RH(25 ℃,60 %RH 设定点)
    • 均匀度:温度 ±0.5 ℃,湿度 ±2 %RH(9 点计量,空载)
  2. 高效制冷/加湿系统
    • 二元复叠式制冷:R-449A(GWP 1397)环保冷媒,冷量无级调节,降温速率 3 ℃/min 以上;
    • 电子膨胀阀 + 热气旁通:抑制热冲击,节能 15 %;
    • 蒸汽式加湿:不锈钢锅炉 + PID 蒸汽流量控制,加湿响应 < 60 s;
    • 干风除湿:通过表冷器 + 再生风路实现低湿度 20 %RH 稳定运行。
  3. 智能控制系统
    • 7-10 英寸 TFT 彩色触控屏,支持中/英/日语菜单;
    • 120 段 × 999 循环程序,支持斜率控制、等待、跳段、保持功能;
    • 以太网、USB、RS-485 通讯,可与 LIMS、MES 对接;
    • 数据记录:1 s ~ 60 min 采样间隔,文件格式 CSV,断电续传;
    • 三级密码 + 审计追踪,符合 GAMP5 / 21 CFR Part 11 要求。
  4. 安全与节能
    • 三重独立过温保护(电子式、机械式、保险丝);
    • 加湿器空烧、压缩机过压、风机过载、门开关连锁报警;
    • ECO 节能模式:待机功耗 < 200 W,压缩机间歇运行;
    • 低噪声设计:≤ 58 dB(A)(1 m 处,空载)。
  5. 人性化结构
    • 内胆 304 不锈钢,满焊抛光 Ra ≤ 0.4 µm,易清洁;
    • 双层硅橡胶磁封门,带加热防凝露;
    • 测试孔 φ50 mm(标配),可选 φ100 mm;
    • 可拆式加湿桶,自动补水,缺水报警;
    • 脚轮 + 可升降脚杯,便于实验室移位和水平调整。
三、工作原理
  1. 温度控制
    • 传感器:Pt100 四线制 A 级铂电阻,布置于回风口与样品区;
    • 控制器:PID+FF(前馈)算法,每 100 ms 计算一次输出;
    • 执行机构:
    – 制冷:两级压缩机 → 冷凝器 → 电子膨胀阀 → 蒸发器;
    – 加热:镍铬合金铠装加热器,SSR 无级调功;
    • 循环风:耐高温离心风机 + SUS 304 风道强制对流,风量 800 ~ 2000 m³/h 可调,确保均匀度。
  2. 湿度控制
    • 加湿:去离子水经锅炉加热产生蒸汽,通过 PID 阀门注入循环风道,实现等焓加湿;
    • 除湿:蒸发器表面温度低于露点,冷凝除湿,冷凝水被收集至隐藏式水槽,自动泵排;
    • 湿度传感器:高分子电容式,带温度补偿,漂移 < 0.1 %RH/年;
    • 干风旁路:当目标湿度 < 30 %RH 时,启动再生干燥筒提供 −40 ℃ 露点干风,维持低湿。
  3. 控制循环示意
    传感器 → 控制器 → PID 运算 → SSR/阀 → 加热/制冷/加湿/除湿 → 循环风 → 样品区 → 传感器,形成闭环控制。系统每 0.1 s 更新一次控制量,确保快速响应和最小过冲。
四、规格速览(以 IG400 为例)
表格
项目指标
内容积400 L (W700×D650×H900 mm)
温度范围−40 ℃ ~ +180 ℃
湿度范围20 %RH ~ 98 %RH
升温速率3 ℃/min (空载 −40 → +25 ℃)
降温速率2 ℃/min (空载 +25 → −40 ℃)
电源AC 380 V 50 Hz 3φ 8 kW
冷却方式风冷(可选水冷冷凝器)
数据记录内置 8 GB,可导出 USB
安全标准CE, UL, ISO 9001, RoHS 2.0
五、应用示例
• 电子元器件:IC 封装湿热循环、PCB 离子迁移测试;
• 汽车材料:内饰件耐湿耐热交变、车灯结露试验;
• 医药:注射剂包装加速试验 (40 ℃/75 %RH, 6 月);
• 食品:奶粉包装透湿率、保质期预测;
• 新能源:锂电池电解液低温储存、隔膜吸液率测试。
六、维护与验证
  1. 日常检查
    – 每日开机前检查水箱液位、冷凝器滤网;
    – 每周校准温湿度传感器(两点法:冰水 0 ℃、饱和盐 75 %RH)。
  2. 年度维护
    – 更换制冷干燥过滤器、加湿电极;
    – 校验 9 点温湿度均匀度,出具计量报告;
    – 软件备份与升级,保持最新安全补丁。
七、结语
YAMATO 雅马拓恒温恒湿器通过宽域控制、高效节能、智能互联和多重安全设计,为各类环境可靠性试验提供了稳定、精准、可追溯的平台。其模块化结构和全球服务体系,确保设备 15 年生命周期内持续满足 ISO/IEC 17025 及行业标准的严苛要求。


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