套叠恒温装置主要由外层防护舱、内层恒温舱、控温单元、温度监测单元和智能控制单元组成，各部分功能协同配合，形成完整的抗干扰精准控温系统：

1. 外层防护舱：隔绝外部环境干扰

外层防护舱的核心作用是“屏蔽外部干扰，为内层恒温舱提供稳定的基础环境”，设计要点如下：

• 隔热防护：采用“真空隔热层+气凝胶隔热棉”的复合隔热结构，真空隔热层可有效阻断热传导，气凝胶隔热棉的导热系数≤0.02W/(m·K)，能大幅降低外部温度波动和太阳辐射的热量渗透；

• 抗辐射设计：外壳采用高反射率涂层（反射率≥90%），减少太阳辐射的吸收，同时在外壳与内层恒温舱之间预留通风间隙，通过自然对流带走外壳吸收的辐射热量，避免热量传递至内层；

• 防风防尘：采用密封式结构，配备防风导流罩，避免风速波动对舱体表面散热的影响，同时防止灰尘进入影响光学元件。

2. 内层恒温舱：核心区域精准控温

内层恒温舱直接包裹光学仪器的核心工作区域（光学腔、电子舱），是实现±0.1℃精准控温的关键，设计要点如下：

• 控温单元选型：采用高功率密度半导体制冷片（TEC）作为控温核心，配合定制化散热鳍片。TEC具备制冷/加热双向功能，控温功率连续可调，无振动、无电磁干扰，适配光学仪器的低干扰需求；

• 温场均匀性优化：在恒温舱内部布置均匀的导热肋片，配合均热板，使热量均匀分布；同时将TEC均匀布置在舱体四周，避免局部控温过度导致的温度梯度；

• 密封设计：采用高气密性密封件，防止舱内外空气对流，确保温场稳定，同时避免湿气进入影响光学元件性能。

3. 智能控制单元：精准调节与动态响应

控制单元是套叠恒温装置的“大脑”，善加机电采用“双层独立控温+模糊PID算法”，实现外层与内层温场的协同精准控制：

• 双层独立控温：外层防护舱和内层恒温舱分别配备独立的温度传感器和控温调节模块，外层控温目标为“维持相对稳定的温度区间（如20-25℃）”，内层控温目标为“精准维持设定温度（如23℃±0.1℃）”，外层为内层提供稳定基础，内层实现精准微调；

• 模糊PID算法：相比传统PID算法，模糊PID能更快速响应户外环境的动态变化。例如，当太阳辐射突然增强导致外层温度骤升时，算法可提前加大外层控温功率，阻断热量渗透；当内层温度出现微小波动时，通过微调TEC电流，快速将温度拉回设定值，避免温度振荡；

• 动态负荷补偿：集成环境传感器（辐射传感器、风速传感器、环境温度传感器），实时采集户外环境参数，通过算法预测控温负荷变化，提前调整控温功率，实现“预判性调节”，提升控温稳定性。