在环境可靠性测试领域，高低温湿热试验箱通过精准模拟温度与湿度交变应力，对电子元器件、材料部件及整机产品的耐候性能进行系统性验证。设备运行期间，由于工作腔内持续的高低温转换及湿度载荷变化，不可避免地会产生凝露、析湿等物理现象。若不能及时有效地移除多余水分，将导致湿度控制精度失准、试验数据失真，甚至引发电气短路、结构锈蚀等次生风险。因此，构建科学高效的除湿体系，是保障试验箱长期稳定运行的核心技术环节之一。
现阶段主流的除湿技术路径主要涵盖干燥循环除湿与机械制冷除湿两大类别，二者在技术原理、适用场景及经济性方面各具特点，用户可基于试验标准、精度要求及预算约束进行合理选配。
一、干燥循环除湿技术——极限低湿环境的精密解决方案
干燥除湿技术主要依托于气体置换与吸附剂再生原理，适用于对露点温度有严苛要求的特殊试验场景，如电子器件低湿存储试验、精密光学元件防霉测试等。该方案需配置专用气体干燥处理单元，初期投资相对较高，但可实现-40℃以下极低露点的精确控制。
其工作流程可分解为四个连续阶段：第一阶段，通过无油静音气泵以额定流量（通常为10～50L/min）从工作腔顶部抽取湿空气，确保气流组织均匀；第二阶段，被抽出的湿空气经由高效颗粒过滤器去除粉尘杂质后，进入内置硅胶或分子筛吸附剂的干燥塔，在压力推动下完成深度脱水，出口空气相对湿度可降至5%RH以下；第三阶段，经干燥处理的空气通过预热器调节至目标温度后，经由布风板重新注入工作腔底部，形成自下而上的层流置换；第四阶段，饱和的吸附剂通过电加热再生（再生温度通常为150～200℃），解析出的水蒸气经冷凝回收，吸附剂恢复吸湿能力后可循环使用。
该技术的核心优势在于除湿过程与制冷系统解耦，可在不启动压缩机的情况下独立运行，特别适合低温低湿或常温极低湿试验。但需定期更换或再生吸附剂，维护周期与试验频次正相关。此外，气体循环过程需保持微正压状态，防止外部湿空气渗入，对箱体密封性要求较高。
二、机械制冷除湿技术——经济高效的标准化应用方案
机械制冷除湿基于空气热力学结露原理，通过主动制冷将工作腔空气温度强制降至当前水蒸气分压力对应的露点温度之下，使过饱和的水汽在蒸发器表面凝结成液态水并排出。该技术成本效益显著，系统整合度高，已成为高低温湿热试验箱的标配除湿方案。
具体实现方式是在风道系统中集成副蒸发器或利用主蒸发器在低湿阶段运行。当控制器判定当前湿度高于设定值时，制冷系统切换至除湿模式：压缩机高频运行，电子膨胀阀开大，蒸发器表面温度被拉低至5℃甚至0℃以下（需配置防冻结保护）。湿空气流经蒸发器翅片时，因接触低温表面而快速降温，相对湿度突破100%临界点后，多余水汽凝结为露滴，沿翅片汇入集水盘，最终通过排水管路排出箱外。
该方案的技术经济性突出体现在三个方面：其一，无需额外购置干燥器，除湿模块与制冷系统复用，设备整体造价可控；其二，除湿能力与制冷功率正相关，响应速度快，通常在10～15分钟内即可将湿度从95%RH降至50%RH；其三，能耗逻辑合理，仅在需要时启动除湿模式，避免了持续运行的能源浪费。但需注意，当箱内目标温度低于10℃时，传统机械制冷除湿易引发蒸发器结霜，需配置自动除霜程序，通过短暂加热融化霜层，此过程会造成湿度小幅波动，对波动度要求优于±3%RH的试验需提前规划程序间隔。
三、除湿策略的适配性选择原则
两种除湿技术并无绝对优劣之分，关键在于与试验任务精准匹配。对于常规GB/T 2423.34标准中规定的（25℃→95%RH→保持→-10℃）交变湿热循环试验，机械制冷除湿完全满足要求，且综合成本最低。若试验大纲涉及MIL-STD-883标准中的低湿 Baking 测试（85℃/5%RH），则建议增配干燥除湿单元，确保在85℃高温条件下依然能将绝对含湿量控制在极低水平。部分高端试验箱采用复合除湿策略：机械制冷负责粗调快速除湿，干燥循环用于精调维持低露点，二者协同实现全工况覆盖。
四、加湿子系统的协同工作机制
完整的湿度调控系统必然是加湿与除湿的双向闭环。加湿环节普遍采用低压蒸汽直接注入法，即通过电加热锅炉产生0.1～0.3MPa的饱和蒸汽，经减压阀稳压后，经由不锈钢喷嘴直接喷射入工作腔。该方法的优越性体现在：蒸汽携带大量潜热，加湿过程伴随升温效应，可在不额外启动加热器的情况下补偿蒸发制冷带来的温降，实现等温加湿；加湿响应速度快，从30%RH升至90%RH仅需3～5分钟，且控制分辨率可达0.1%RH；系统结构简单，无需超声波振荡器或离心雾化盘等易损件，长期稳定性好。此外，蒸汽加湿对水质要求相对宽松，只需使用去离子水即可，维护成本可控。
值得关注的是，湿度系统的设计需统筹考虑加湿与除湿的耦合特性。例如，在低温高湿向高温低湿转换的工况下，控制器需提前关闭蒸汽阀，同时启动制冷除湿，并辅以风速调节，确保温湿度同步平稳过渡。PID参数的自整定功能在此环节尤为重要，可避免超调振荡。
高低温湿热试验箱的湿度调控是涉及热力学、流体力学与自动控制的多学科交叉技术。操作人员应深入理解不同除湿方法的作用机理，结合试验标准与经济性指标，科学设定控制策略，方能确保设备在寿命周期内持续输出精准可靠的试验环境，为产品质量提升提供坚实的技术支撑。
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