随着科技的发达，光照培养箱和人工气候箱已经有了很多产品及功能,但都是比较固定的系列,对用户的特殊要求很难满足。为此,我们仪器室在这方面进行了试制改造,在其功能、性能和成本上都有一定的改进,并从中获取了很多经验,对进一步试制打下了基础。在此介绍一下改造的构思、经验和方法。

　　一、功能要求与整体布局

　　我们试制的气候箱对容积和湿度要求比较侧重,主要用于植物的病虫害研究夕同时具有加热、制冷、光照的功能,要求有一定的自控能力。从性能上看,要保持均匀的温湿度,精度控制在士1.5”C范围内,控温范围20oC~50OC,控湿度范围30%一90%。

　　在整体布局上,一方面遵循热学原理(如热气上升夕冷气下降)夕同时考虑安装结构、外表美观、方便操作等。把蒸发器装在箱体的顶部,用铜管配合传热性能良好的铝板,这样既坚固、传热效果又较好。加热元件为通用的电热丝,集中盘绕在箱体的风道内,适当增长电热丝的长度,使发热缓慢、均匀,且由于炉丝阻值增大,无明火使用更加安全。在风道内装有一台220V的轴流风机,它噪音小、性能好,整机一经通便开始工作,始终保持箱内空气循环。为增加采光性能,箱体用双层玻璃配用铝合金材料制成夕将日光灯装在箱外以减少箱内的热负荷。一该设备的全部电控部分安装在箱体下方,四侧面板可装卸夕维修方便。为增加保温性能在箱体的非采光区贴有泡沫板,门边加有密封条。箱体侧面备有小门,方便加湿器的取出加水保养。整个箱体下而配有四个万向轮,移动方便。

　　二、主要部件的选择

　　1.制冷压缩机 从几个方而综合考虑:温度控制要求,在夏季室内环境温度最高时,需要控制的最低温度;?注意箱体的密封性能和箱体热传导性能的好坏;?箱内实验材料是否是个热源箱内的有效容积。

　　压缩机的选择指标主要是它的功率。如太小,会造成长期运转或不停机夕压机损耗过大;压机选择过大夕价格昂贵夕也是浪费。但从实际情况看夕选择大点的机器比较安全、可靠。根据经验,在通常情况下(指保温良好、体积在250一50OL,实验材料为非热源,最高环境温度小于35OC),当控制的最低温度为25“C时少需要压机的功率范田是125W~151W;20“C时,需151W一i83w;15“C日寸,需大于Zo0w。

　　2.冷凝器、蒸发器而积的确定冷凝器、蒸发器分别是散热、制冷的部件,一般说来面积越大越好,但要考虑节省材料和保证要求。一般传热而积应以压机功率为参考,从经验上看,应使冷凝器末端温度<40OC,蒸发器末端不结霜为宜。对于178W压机冷凝面积在lm“左右,蒸发器面0.7,。“左右。

　　3.加湿器选择目前常用的加湿方法有超声波加湿法、电热蒸气法、离心粉碎法。

　　电热法是用二个金属电极板通上220V电压用水作为介质使水沸腾产生蒸气,这种方法特点是成本低、功率大、不安全、产生的是热蒸气。离心粉碎法是用一个高速离心电机由负压产生虹吸效应吸出的水,由电机叶轮粉碎产生水雾,这种方法噪音大、雾滴大。

　　超声波法是一种比较好的方法,它利用超声波振荡,通过电子器件的功率放大使换能器振动使水雾化。这种方法比较科学,噪音低、雾化效果好、加湿量大、清洁干净,便于控制。

　　三、电器控制部分

　　箱内的控制对象主要是温度和湿度,因此需用二套控制系统。温度是由Pt传感器经控温仪同预选温度比较来控制制冷或加热,湿度由导电表控制继电器的通断来加湿。一般实验室都有这类仪器,只需对其电路经过改造就可满足要求。光控部分有手动与自动两部分,自动可用外加定时器控制。下面介绍部分电。