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恒溫槽的原理

2024年02月20日 13:30 來源:江蘇恒敏儀器制造有限公司

 

目前恒溫槽使用的介質(zhì)大致有酒精、水、防凍液、食用油、硅油、汽缸油等。水是最廉價的的介質(zhì),作范圍一般在5 ~95℃,但不能覆蓋常用的0℃,而較多恒溫槽使用防凍液代替水。根據(jù)相關(guān)研究,凍液與水按1: 1 混合,在- 30℃ 時性能仍正常。槽的表面溫場與室溫及介質(zhì)蒸發(fā)量有關(guān)。根據(jù)參考獻3,常壓下純防凍液表面張力46. 49 mN/ m(而純水表面張力0. 728 mN/ m(20℃),防凍液與水合后會大大增加水表面張力,造成分子內(nèi)聚力增加,從而使得蒸發(fā)量小于純水,故其垂直溫場優(yōu)于純水。此項性能對于射流結(jié)構(gòu)恒溫槽尤其明顯。筆者進行相關(guān)實驗,使用純水和防凍液(按水和防凍液1: 1 混合)的垂直溫場分別15 mK 和32 mK。當(dāng)恒溫介質(zhì)蒸發(fā)量大時,需要遮蓋槽面以改善垂直溫場。筆者對某射流結(jié)構(gòu)的恒溫槽(98 ℃)進行相關(guān)實驗,結(jié)果顯示:槽面有覆蓋場時,垂直均勻性為12 mK,波動性為8 mK;無覆蓋物時,垂直均勻性為28 mK,波動性為12 mK。

 

先進的濾波技術(shù)克服了電源噪聲干擾和雜散的電磁干擾和無線電干擾。采用比例積分控制功能來控制供給恒溫槽加熱器的功率,精密的工廠調(diào)試幾乎消除了過沖的影響,使得恒溫槽能夠在到達溫度設(shè)定點之后迅速達到其最高的溫度穩(wěn)定性。恒溫槽性能的一個關(guān)鍵因素在于我們的熱端口技術(shù)。它將制冷螺旋管和加熱器呈夾層形安裝在恒溫槽不銹鋼筒的側(cè)面,鋼筒的底部變成了熱交換端口,大部分熱量通過這個端口進出恒溫槽。鋼筒周圍良好的絕緣設(shè)計最大限度地減少了熱量泄露。

 

由此可見,無覆蓋物的影響相當(dāng)可觀。這在某些無法遮蓋槽面進行檢測工作的情況下需要注意。在高溫時,選擇蒸發(fā)量小的工作介質(zhì)可以減小此類影響,低粘度硅油是一種選擇。

 

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