氦低温恒温器和流动氦真空低温恒温器有什么区别吗？它们可以控制温度的高低吗？如果可以它们的控温范围是多少？
[color=#990000]摘要：针对低温恒温器中低温介质温度的高精度控制，本文主要介绍了低温介质减压控温方法以及气压控制精度对低温温度稳定性的影响，详细介绍了低温介质顶部气压高精度控制的电阻加热、流量控制和压力控制三种模式，以及相应的具体实施方案和细节。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=left][size=18px][color=#990000]1. 引言[/color][/size][/align] 在低温恒温器中，低温介质（液氦和液氮等）温度波动产生的主要原因是沸腾的低温介质顶部气压（真空度）的变化。因此，为了实现低温介质内部的温度稳定，就需要对低温介质顶部的气压进行准确控制。 国内外针对低温恒温器的温度控制大多采用以下三种技术途径： （1）主动控制方式：在浸没于低温介质的真空腔里直接引入加热电路，利用温度计对真空腔温度的实时监测数据，与目标温度值进行比较后来控制加入到加热电路中的电流。 （2）被动控制方式：对低温介质顶部气压进行控制，使低温介质温度稳定。 （3）复合控制方式：复合了上述两种控制方式，在浸没于低温介质的真空腔里直接引入加热控制电路之外，还同时对低温介质上部的气压进行控制。 电阻加热控温方式已经是一种非常成熟的技术，本文将主要针对低温介质顶部气压控制方式，介绍气压控制精度对低温温度稳定性的影响，以及高精度气压控制的实现途径和具体方案。[align=center][img=真空度控制,690,396]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112080959307199_6660_3384_3.png!w690x396.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 液氦饱和蒸气压与温度关系曲线[/color][/align][size=18px][color=#990000]2. 气压控制精度与温度稳定性关系[/color][/size] 以液氦为例，液氦的饱和蒸汽压与对应温度变化曲线如图1所示。 由图1可以看出，在很小的温度范围内，上述曲线可以用直线段来描述，所以可以得到4K左右的温度范围内，气压大约100Pa的波动可引起1mK左右的温度波动。由此可以认为，如果要实现1mK以下的波动，气压波动不能超过100Pa。[size=18px][color=#990000]3. 顶部气压控制的三种模式[/color][/size] 低温介质顶部气压控制一般采用三种模式：电阻加热、流量控制和压力控制。[size=16px][color=#990000]3.1 电阻加热模式[/color][/size] 在低温恒温器的恒温控制过程中，电阻加热模式是在低温介质中放置一电阻丝加热器，如图2所示，真空计检测顶部气压变化，通过PID控制器改变加热电流大小来调节和控制顶部气压，将顶部气压恒定在设定值上。从图2可以看出，电阻加热模式比较适合增加顶部气压的升温控温方式，但无法实现减压降温。[align=center][color=#990000][img=真空度控制,690,569]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112081000054776_8294_3384_3.png!w690x569.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 电阻加热模式示意图[/color][/align][size=16px][color=#990000]3.2 流量控制模式[/color][/size] 流量控制模式是一种典型的减压降温模式，如图3所示，真空泵按照一定抽速连续抽取低温恒温器来降低顶部气压，真空计、电动针阀和PID控制器构成闭环控制回路，通过电动针阀调节抽气流量使顶部气压准确恒定在设定真空度上。由此可见，流量控制模式比较适合降低顶部气压的降温控温方式，但无法实现增压升温。[align=center][color=#990000][img=真空度控制,690,504]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112081000399321_2525_3384_3.png!w690x504.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 流量控制模式示意图[/color][/align] 另外流量控制模式中，真空泵的连续抽气使得低温介质的无效耗散比较严重。[size=16px][color=#990000]3.3 压力控制模式[/color][/size] 压力控制模式是一种即可增压也可减压的控温模式，如图4所示，当采用真空泵抽气时为减压模式，当采用增压泵时为增压模式，由此可实现宽温区内温度的连续控制。所采用的调压器自带一路进气口（大气压），结合真空泵在对顶部气压进行恒压控制的同时，可有效避免低温介质的大量无效耗散。[align=center][color=#990000][img=真空度控制,690,518]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112081000533816_3012_3384_3.png!w690x518.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图4 压力控制模式示意图[/color][/align] 另外，这里的增压方式也可以采用低温介质中增加电加热器来实现。[size=18px][color=#990000]4. 其他实施细节[/color][/size] 在上述三种控制模式实施过程中，还需特别注意以下细节： （1）真空计的选择 真空计是测量顶部气压变化的传感器，是决定低温恒温器温度控制稳定性的关键，所以一定要选择高精度真空计。 目前高精度真空计一般为电容薄膜规，一般整体精度为0.2%。 如前所述，在液氦4K左右的恒温控制过程中，要求气压波动不超过100Pa，及±50Pa，如果对应于100kPa的气压控制，则真空计的精度要求需要高于±0.05%。由此可见，对于温度波动小于1mK的恒温控制，还需要更高精度的真空计。 （2）PID控制器的选择 在恒温控制过程中，PID控制器通过A/D转换器采集真空计的测量值，计算后再将控制信号通过D/A转换器发送给执行器（电动针阀、调压器和加热电源等）。为此，要保证能充分发挥真空计的高精度和控制的准确性，需要A/D和D/A转换器的精度越高越好，至少要16位，强烈建议选择24位高精度的PID控制器。 （3）调压器的配置 调压器是一种集成了真空压力传感器、控制器和阀门的压力控制装置，但真空压力传感器的精度远不如电容薄膜规，控制器精度也比较低。为此在使用调压器时，要选择外置控制模式，即采用电容薄膜规作为控制传感器。 另外，需要特别注意的是，调压器中控制器的A/D和D/A转换器精度较低，因此对于高精度和高稳定性的顶部气压控制而言，不建议采用控压模式，除非采用特殊订制的高精度调压器。[hr/]
1. 背景 我们在制作生产高温导热系数测试系统中采用的是稳态测量方法，这种方法要求冷板具有室温附近温度，最关键的是要求冷板的长时间温度稳定性优于0.05℃，这样冷板温度控制就涉及到恒温控制。由于在整个导热系数测试过程中，高温热板（最高可达1000℃）上的热量会通过被测试样传递给冷板，使得冷板温度升高。由此要求对冷板温度进行控制的恒温装置具备两个功能：（1）能提供较大制冷量，能快速消除传递给冷板的热量，使得冷板温度始终保持在室温附近。（2）优良的温度稳定性，使得冷板温度长时间（24小时以上）波动不超过±0.05℃。2. 恒温装置选型 冷却与恒温的方式及手段很多，如半导体制冷控温、压缩机制冷控温和低温介质冷却控温等，但最有效和简便的方式是循环冷却液方式，为此我们选择了循环冷却液恒温器方式来实现冷板的恒温控制。循环冷却液恒温方式最常用的是外循环冷水机，冷却和流动介质为水。尽管循环冷水机的制冷量足够大可以满足冷却要求，但循环冷水机的温度稳定性较差，一般温度波动都在±0.1℃以上，这显然不能满足冷板恒温要求。 为此，我们最终选用了具有冷热功能的循环油浴，循环油浴既有较大的制冷功率和泵压，能够快速带走冷板上的热量，同时也具有很高的温度稳定性，温度波动一般都小于±0.05℃。3. 循环油浴恒温器考核 为了确定最终选用那种循环油浴恒温器，我们购置了两个厂家具有近似技术指标的循环油浴恒温器，它们分别是优莱博公司Presto系列动态温度控制系统中的A40高低温动态温度控制系统和胡博公司Unistat系列高精度动态温度控制器中的tango nuevo循环恒温器。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/01/201601101540_581467_3384_3.jpgJULABO公司Presto A40循环恒温器http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/01/201601101542_581469_3384_3.jpgHUBER公司tango nuevo循环恒温器下表是这两款恒温器的主要技术指标：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/01/201601101544_581470_3384_3.png为了更好的确定最终选定那种型号的恒温器与水冷板配套，我们计划对这两款恒温器进行多项性能指标的对比考核，目前主要需要考核的是温度稳定性，验证两款恒温器是否能长时间的温度稳定性达到±0.05℃指标。其它性能如易操作性、电压稳定性影响等性能也将进行考核。如果有使用机构或个人想进行其它性能参数的考核，欢迎大家提出要求，我们将根据可行性进行考核，并将考核结果一并在此公布，欢迎大家参与。
高低温恒温高低温恒温循环器是无锡冠亚利用制冷加热控温技术生产的控温设备，高低温恒温高低温恒温循环器温度范围从-120℃至350℃，控温范围比较广，那么，其安装的时候需要注意什么呢？ 由于高低温恒温高低温恒温循环器是被用于连接反应器进行控温的，切不可随意安装，如果随意安装将会大大的影响高低温恒温循环器的控温效果，影响控温结果，导致生产的产品出现问题也无法得知将错就错，甚至可能发生更大事故。 由于高低温恒温循环器在控温产品耐高温时表面会有高温，这时如果有人员靠近的话就很容易产生烫伤或者周围有其它的设备，如果的设备具有易燃性就很容易引起火灾，照成不必要的麻烦。 所以在高低温恒温高低温恒温循环器的时候要注意与其他设备或者墙面的距离，建议能留一米左右的安全距离。高低温恒温循环器在安装时建议能够在与海平面水平的台面上，如果无法测量是否与海平面平行，可以拿一杯水或者更专业一点用水平仪设备来检测。用水平仪设备检测的检测结果显然是会更加的准确，具体选择什么方法到时候就要看客户自己的选择了。 高低温恒温循环器请尽量选择避免阳光直射的场所，因为高低温恒温循环器内装有水箱，长期的被太阳直射会把水箱里的水蒸发掉。水箱中没有水的情况下使用高低温恒温循环器也是相当的危险的。这相当于用火烧干锅，用不了多久设备就会有问题。而且高低温恒温循环器在控温时太阳光的直射也会影响控温结果，因为太阳光可以在控温中把高低温恒温高低温恒温循环器中的一部分水蒸气带走影响控温结果。 高低温恒温高低温恒温循环器的安装建议按照安装说明书进行安装，不会安装的可以联系高低温恒温高低温恒温循环器相关厂家，寻求技术指导。
半导体恒温器中配件比较多，除了压缩机、换热器、蒸发器、膨胀阀等主要配件之外，储液器、油气分离器、干燥过滤器等也是比较重要的，那么，这三种配件在半导体恒温器众的作用有哪些呢？ 油气分离器安装在压缩机和冷凝器之间，压缩机的排气是制冷剂和润滑油的混合气体，通过油分离器的较大的腔体减速，雾状的油就会聚集在冲击的表面上，当聚集成较大的油滴后，流向油分离器的底部，并通过回油装置返回压缩机。 半导体恒温器的过滤器的作用是为了防止制冷剂里含有水分或由于不可减少的元素等原因使系统里进入水分，当从冷凝器出来的高温液体进入膨胀阀后，液体的温度会大幅度的下降，一般都在零度以下，这时如果系统里含有水分的话，由于膨胀阀通过的截面很小，就会易出现冰堵的现象，影响系统的正常的运行。 制冷系统中的高压储液器（也称储液筒）是装在冷凝器和膨胀阀之间的，它的功能可归纳为以几个方面，储存冷凝器的凝液，避免凝液在冷凝器中积存过多而使传热面积变小，影响冷凝器的传热效果，在蒸发负荷增大时，供应量也增大，由储液器的存液补给；负荷变小时，需要液量也变小，多余的液体储存在储液罐里。因为出液管是插在液面下，故可防止高压侧的蒸汽和不凝性的气体进入低压侧。同时，储液器也起到过滤和消音的作用，储液器的形式有多种，有单向和双向之分；有一出口和两出口之分；有立式和卧式之分。 半导体恒温器是目前半导体行业制冷加热控温要求中使用比较多的设备，性能的要求不言而喻，所以，建议向专业厂家购买。
高低温恒温循环装置中冷凝器是其制冷过程中的配件之一，其性能是很重要的，无锡冠亚提醒用户，冷凝器时间长了之后需要定期保养，那么怎么保养呢？ 高低温恒温循环装置组中使用的冷凝器分为风冷式冷凝器和水冷式冷凝器两种。风冷式冷凝器主要用于风冷高低温恒温循环装置，它是以空气作为冷却介质。由于空气中常有灰尘或其他杂物，这些灰尘或杂物多少会有部分落在冷凝器翅片的外表面上，日积月累，会使冷凝器的散热效果变差，特别是环境比较恶劣的地方，因此，我们应定期清洗。对于风冷高低温恒温循环装置之冷凝器的清洗方法是：单纯的灰尘可以用压缩空气等冲吹干净，也可以用吸尘器吸尘。如果翅片式冷凝器上的脏物较多，则可以采用汽油或无腐蚀作用的清洗剂清洗散热管和翅片，也可以用自来水浇透再冲洗干净，达到改善散热效果的目的。 可能还有部分高低温恒温循环装置组用的是套管式水冷冷凝器，这种可以采用酸洗。操作方法是：把冷凝器卸下来，将里面的积水放出来，然后在冷凝器的管内注入10%的稀硫酸溶液，直到出水口有溶液流出为止。稀硫酸在冷凝器中停留20～30min后即可放出来，这样的动作重复两三次，然后装上冷却水管与冷凝器的连接管，打开冷却水阀冲洗10～20min，防垢和清洗工作即告结束，防垢和清洗工作要常抓不懈。 水冷式冷凝器则主要用于水冷高低温恒温循环装置，对于这种冷凝器，主要是清除水垢的问题。它的清理周期一般是以水质而论，如果是水质较差的山水、深井水，至少每半年清洗一次，如果是水质好的，比如纯净水，可以每年清洗一次。对于有些地区每年春天都有杨柳絮，必须及时清理。 高低温恒温循环装置的保养是比较简单的，用户想必看了之后能够很简单的使用并且保养了。
干式恒温器由模块和主机构成，一般来说各个厂家同一型号的模块差别不大，主要区别就在干式恒温器主机了。首先要确定干式恒温器是那种的？干式恒温器按主机一般分为加热型，加热制冷型和加热制冷振荡型，可以根据实验的用途来选择；加热型的较为便宜，加热制冷贵一些，加热制冷振荡性，功能较全所以也是最贵的。其次是根据干式恒温器主机的控温范围，控温范围通常有0-100℃和0-150℃两种，前种比较常见，而后种少见，选购时可以根据具体的应用情况选择，0-150℃控温范围大价格贵一些，像一般的实验用不了这么高，就没必要选择这种。最后就要选择模块的规格了，最常见的就是0.5ml,1.5ml,0.2ml，要根据试验的内容和要求来选择处理量，另外要看看温度稳定性是模块在加热时各个部分温度的均匀性，就是各个部分最大温差多少，一般在0.1-0.5℃之间，越低越好。如果实验堆温度要求不是太严格的情况下选0.5就可以了，精度越低价格越高。最高温度是仪器所能达到的最高温度，和控温范围事相关的，一般比控温范围高5到10℃。
低温恒温槽开电源声音正常，加热也正常，一开循环就有噪音，应该怎么办？感谢！
我实验室计划购买ERM参考样品，保存条件为20摄氏度，我们计划购买一台恒温器，但是搜索了很长时间，一直没有非常适合的，各位如有，请推荐。样品只有两小瓶过大的功率和体积都是浪费。
智能恒温循环器系列 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/05/201205280900_368811_2523132_3.jpg 又称低温浴槽，是自带制冷和加热的高精度恒温源。它广泛应用于石油、化工、冶金、医药、生化、物性测试及化学分析等研究部门、高等院校、工厂实验室及计量质检部门。可在浴槽内进行恒温实验，亦可通过软管与其他设备相连，作为恒温源配套使用，如旋转蒸发器、电泳仪、粘度计、医用冷帽、降温毯等，或用于给其它设备进行循环冷却，如电镜、分子泵、离子泵、扩散泵、微波治疗机等。主要特点: ■ 采用风冷式全封闭压缩机组，制冷量大；■ 可在工作槽内进行低温实验或将槽内冷液外引，冷却机外实验容器；■ 根据大空间制冷原理，采用全新改进蒸发器，降温更迅速、温度更均匀； ■ 温度、时间数显；■ 功能键均采用触摸软键；■ 全新设计的专业电路，PID输出，控温更精确；■ 内胆、台面均为全不锈钢，清洁卫生，美观耐腐蚀；■ 自带超温、差温报警功能.
本单位计划申购一批实验仪器，各仪器厂家众多不知该如何选用各仪器，请各位给点意见，谢谢！1.MILLIPORE的超纯水器？2.万通的809全智能自动电位滴定仪？3.水分测定仪：万通870 KF Titrino 与Mettler(梅特勒)DL31、DL384.东京理化的低温药品保存库（低温恒温器LTI－1200）、细菌培养箱（低温恒温器LTI－700W、生化培养箱SLI－700）、真空干燥箱VOS－201SD、真空干燥箱VOS－301SD、定温恒温干燥箱NDO－700W、送风定温干燥箱WFO－700W、小型恒温水槽NTT－2000、小型恒温水槽NTT－2200、窗式恒温水槽HBS－1100、超声波清洗器（WT-300-M、WT-200-M）5.洁净室综合性能检测系统（美国TESTO400）6.AA800型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]（AAnalyst 800）7.Opti-Melt全自动熔点仪8.Mettler(梅特勒)T90无限适用型中文滴定仪
低温恒温槽一般都是用的乙醇之类的作为循环冷却剂，时间久了需要更换吗？
智能恒温循环器系列 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/04/201204261618_363543_2523132_3.jpg 又称低温浴槽，是自带制冷和加热的高精度恒温源。它广泛应用于石油、化工、冶金、医药、生化、物性测试及化学分析等研究部门、高等院校、工厂实验室及计量质检部门。可在浴槽内进行恒温实验，亦可通过软管与其他设备相连，作为恒温源配套使用，如旋转蒸发器、电泳仪、粘度计、医用冷帽、降温毯等，或用于给其它设备进行循环冷却，如电镜、分子泵、离子泵、扩散泵、微波治疗机等。主要特点: ■ 采用风冷式全封闭压缩机组，制冷量大；■ 可在工作槽内进行低温实验或将槽内冷液外引，冷却机外实验容器；■ 根据大空间制冷原理，采用全新改进蒸发器，降温更迅速、温度更均匀； ■ 温度、时间数显；■ 功能键均采用触摸软键；■ 全新设计的专业电路，PID输出，控温更精确；■ 内胆、台面均为全不锈钢，清洁卫生，美观耐腐蚀；■ 自带超温、差温报警功能.技术指标：型号温度范围(℃)液槽容积(L)制冷量（w）加热功率（w）温度波动(℃)循环量(L/min)操作口LxWxD(mm)外形尺寸LxWxH(mm)ZX-5A-10～995200600±0.11-10147*128*115464*314*480ZX-5B-20～99350ZX-5C-30～99ZX-5D-40～99ZX-8A-10～9985601000230*115*150[font='华文
又称低温浴槽，是自带制冷和加热的高精度恒温源。它广泛应用于石油、化工、冶金、医药、生化、物性测试及化学分析等研究部门、高等院校、工厂实验室及计量质检部门。可在浴槽内进行恒温实验，亦可通过软管与其他设备相连，作为恒温源配套使用，如旋转蒸发器、电泳仪、粘度计、医用冷帽、降温毯等，或用于给其它设备进行循环冷却，如电镜、分子泵、离子泵、扩散泵、微波治疗机等。主要特点: ■ 采用风冷式全封闭压缩机组，制冷量大；■ 可在工作槽内进行低温实验或将槽内冷液外引，冷却机外实验容器；■ 根据大空间制冷原理，采用全新改进蒸发器，降温更迅速、温度更均匀； ■ 温度、时间数显；■ 功能键均采用触摸软键；■ 全新设计的专业电路，PID输出，控温更精确；■ 内胆、台面均为全不锈钢，清洁卫生，美观耐腐蚀；■ 自带超温、差温报警功能.http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/05/201205021117_364494_2523132_3.jpgZX系列智能恒温循环器 技术指标：型号温度范围(℃)液槽容积(L)制冷量（w）加热功率（w）温度波动(℃)循环量(L/min)操作口LxWxD(mm)外形尺寸LxWxH(mm)ZX-5A-10～995200600±0.11-10147*128*115464*314*480ZX-5B-20～99350ZX-5C-30～99ZX-5D-40～99ZX-8A-10～998[/fon
恒温循环器如何应用？恒温循环器又称低温浴槽，是自带制冷和加热的高精度恒温源。它广泛应用于石油、化工、冶金、医药、生化、物性测试及化学分析等研究部门、高等院校、工厂实验室及计量质检部门。可在槽内进行恒温实验，亦可通过软管与其他设备相连，作为恒温源配套使用，如旋转蒸发器、电泳仪、粘度计、医用冷帽、降温毯等，或用于给其他设备进行循环冷却，如电镜、分子泵、扩散泵、微波治疗仪等，为用户工作时提供一个冷热受控、温度均匀恒定的场源。恒温循环器的成功，打破了国内外企业在高端冷却循环水机市场的垄断，同时为国内外客户节约大量的成本。
[font=微软雅黑]低温恒温反应浴又称为“低温恒温槽”、“低温浴槽”、“低温反应浴”、“低温槽”、“冷阱”、“低温恒温反应槽”等,是一种新的实验设备,可代替干冰和液氮做低温反应,可做为低温恒温水槽做粘度的测定。[/font][font=微软雅黑]1、低温恒温反应浴准备工作[/font][font=微软雅黑] (1)用保温软管把该设备的进、出液口分别与实验设备的出、进口对应连接好。(保温软管是设备所带配件)[/font][font=微软雅黑] (2)打开保温盖从水槽口加入水或其它介质,液体必须掩盖住蒸发器。[/font][font=微软雅黑] (3)接通电源[/font][font=微软雅黑] 在连接电源之前要确定安全开关是关闭的。将电源接头插入的插座上,插座必须有可靠的接地线![/font][font=微软雅黑]2、低温恒温反应浴操作说明[/font][font=微软雅黑] (1)打开漏电保护开关及电源开关。[/font][font=微软雅黑] (2)设定所需温度[/font][font=微软雅黑] (3)打开制冷开关[/font][font=微软雅黑] (4)打开循环开关[/font][font=微软雅黑] 待温度达到设定温度后,即可打开循环开关,对外提供冷却液。[/font][font=微软雅黑] (5)打开搅拌开关[/font][font=微软雅黑] 在实验中,如需搅拌,请先将磁力搅拌子放到储液槽底部或将磁力搅拌子放入烧瓶,再把烧瓶放到储液槽内(烧瓶底与储液槽底之间距离应在25mm以内),然后按下搅拌开关,其相应指示灯亮,顺时针调节调速旋钮达到用户所需速度。[/font][font=微软雅黑]3、低温恒温反应浴使用后[/font][font=微软雅黑] (1)先关闭需冷却的设备,然后依次关闭循环泵开关、搅拌开关、制冷机开关、电源开关,拉下安全开关,拔下电源插头。[/font][font=微软雅黑] (2)如长时间不用,请放掉冷却液,用清水冲洗干净。[/font]
低温恒温反应浴又称为“低温恒温槽”、“低温浴槽”、“低温反应浴”、“低温槽”、“冷阱”、“低温恒温反应槽”等,是一种新的实验设备,可代替干冰和液氮做低温反应,可做为低温恒温水槽做粘度的测定。 [b]1、低温恒温反应浴准备工作[/b] (1)用保温软管把该设备的进、出液口分别与实验设备的出、进口对应连接好。(保温软管是设备所带配件) (2)打开保温盖从水槽口加入水或其它介质,液体必须掩盖住蒸发器。 (3)接通电源 在连接电源之前要确定安全开关是关闭的。将电源接头插入专用的插座上,插座必须有可靠的接地线![b] 2、低温恒温反应浴操作说明[/b] (1)打开漏电保护开关及电源开关。 (2)设定所需温度 (3)打开制冷开关 (4)打开循环开关 待温度达到设定温度后,即可打开循环开关,对外提供冷却液。 (5)打开搅拌开关 在实验中,如需搅拌,请先将磁力搅拌子放到储液槽底部或将磁力搅拌子放入烧瓶,再把烧瓶放到储液槽内(烧瓶底与储液槽底之间距离应在25mm以内),然后按下搅拌开关,其相应指示灯亮,顺时针调节调速旋钮达到用户所需速度。[b] 3、低温恒温反应浴使用后[/b] (1)先关闭需冷却的设备,然后依次关闭循环泵开关、搅拌开关、制冷机开关、电源开关,拉下安全开关,拔下电源插头。 (2)如长时间不用,请放掉冷却液,用清水冲洗干净。
低温恒温槽因为其自带的循环系统导致温场的均一性很高，越来越多的实验应用到低温恒温槽。主要应用于石油、化工、电子仪表、物理、化学、生物工程、医药卫生、生命科学、轻工食品、物性测试及化学分析等研究部门，高等院校，企业质检及生产部门，为用户工作时提供一个热冷受控，温度均匀恒定的场源，对试验样品或生产的产品进行恒定温度试验或测试，低温恒温槽也可作为直接加热或制冷和辅助加热或制冷的热源或冷源。 低温恒温槽的操作说明 1.槽内加入液体介质，液体介质液面不能低于工作台板30mm。 2.低温恒温槽液体介质的选用: A：工作温度低于5℃时，液体介质一般选用酒精。 B：工作温度5～80℃时，液体介质一般选用纯净水。 C：工作温度80～90℃时，液体介质一般选用15%甘油水溶液。 D：工作温度90～100℃时， 液体介质一般选用油。 3、电源：220V50Hz，电源功率应大于仪器的总功率，电源必须有良好“接地”装置； 4、仪器应安置于干燥通风处，仪器周围300mm内无障碍物； 5、当低温恒温槽工作温度较高时，应注意不要开启上盖，手勿进入槽内，以防烫伤； 6、使用完毕，所有开关置于关闭状态，切断电源； 7、避免酸碱类的物质进入槽内腐蚀盘管以及内胆。 8、低温恒温槽应做好经常性清洁工作，长久不用，清空槽内的介质，并且擦拭干净，保持工作台面和操作面板的整洁； 9、经常注意观察槽内液面高低，当液面过低时，应及时添加液体介质 10、液体外循环时，客户应特别注意引出管连接处的牢固性，严防脱落，以免液体漏出。 3.低温恒温槽循环泵的连接 A：内循环泵的连接，将出液管与进液管用软管连接既可随机配一根软管。 B：外循环泵进行外循环连接，将出液管用软管连接在槽外容器进口，将进液管接在槽外容器出口注：仪器左面靠前的管为进液管，背面的管为出液管。 4.插上电源，开启“电源”开关，开启“循环”开关。 5.仪表操作如下： A： 移位， ▲加数，▼减数，〖SET〗设定功能键。 B：温度设定：按设定功能键进入温度设定状态，设定值末位闪烁，此时先按移位后按加减，设定您所需要的工作温度，再按设定功能键并保存设定值，此时测量显示的是当前槽内液体介质的温度，此后微机进入自动控制状态；低温恒温槽所设定的工作温度应高于室内温度+8℃。 C：低温恒温槽如果工作温度低于环境温度时，开启“制冷”开关制冷至所需温度。 D：其他参数说明 ①SC表示测量修正，T：表示时间比例周期，P：表示时间比例带，I：表示积分系统，d:表示微分系统。 ②低温恒温槽按设定功能键5秒后自动进入其他参数设定值状态，此时测量窗口显示“SC”字样，按加数或减数设定所需的参数。再按设定功能键，测量值窗口显示“T”，按加数或减数设定所需的参数，以此类推到全部参数修改完整，再按设定功能键5秒又恢复正常控制状态，并保存各设定值。注：①低温恒温槽设定所需的工作温度和其他参数结束时，并在15秒以内再按设定功能键保存设定值，如超出15秒设定值自动恢复原设定值。 ②一般情况下，请不要自行修改各参数，除测量值修正可以修改。 6.待测量值到达工作温度时，对照插入槽内实验所要求的温度计，修正测量值与实际槽内的温度差(操作方法与第5条D里面的第2条相同) 使用注意事项 ①低温恒温槽使用前应加入液体介质 ②使用电源50HZ 220V，电源功率要大于或等于仪器总功率，电源必须有良好的“接地”装置。 ③低温恒温槽仪器应安置于通风干燥处，后背及两侧离开障碍物30mm距离。 ④低温恒温槽使用完毕，所有开关要处于关机状态，拔下电源插头。
牛津仪器宣布成功的收购了德国VeriCold Technologies GmbH公司。VeriCold依靠自有的脉冲管冷头技术生产一系列无制冷剂产品，这些产品将补充并扩大牛津仪器的低温和磁场仪器的使用范围。这次收购是首席执行官Jonathan Flint制定的牛津仪器公司发展战略——获得完整的技术和在五年时间内将公司扩张两倍——的重要一步。Cryofree产品解决了液化气体难以处理和价格昂贵的问题，为低温仪器开辟了新的市场，譬如：机场安全和量子计算机。VeriCold无制冷剂系列产品与牛津仪器最近开发的Triton无液氦稀释制冷机组合，为科学研究和新兴市场提供了更广泛和完整制冷机产品。研究材料特性的用户能够在无液氦环境（无液氦极低温恒温器与牛津仪器世界领先的无液氦超导磁体无缝组合）从事极低温研究以提供工业界领先的新一代产品。牛津仪器纳米科学部将继续维持与其他闭循环制冷机供应商现有关系以保证向客户继续提供我们全系列的产品。VeriCold作为脉冲管冷头和无制冷剂低温设备的主导者，仍将保留在德国Ismaning，不断扩展她的研究并服务于不断增长的对无制冷剂技术的需求。牛津仪器纳米科学部总经理Jim Hutchins博士说：“这次收购是我们持续性战略一部分，为我们客户增值和促进了科学商品化。我们十分高兴VeriCold的加入，并期望携手与他们一起为我们的客户增强服务质量。”VeriCold的董事Jens Hoehne博士说：“我们非常荣幸地加入牛津仪器。过去我们在迅速发展的市场上建立了这样的一步：我们将可以集中更加进一步的发展和特定的要求来支持生产。我们将可以为我们的产品而在这个有吸引力的新生市场进行竞争，例如：量子计算机和机场安全，来推动企业下个阶段的成长。”
（一）恒温恒湿箱温度循环应力基本参数：基本参数主要有6个：①上限温度；②下限温度；③温度变化速率；④上限温度保温时间；⑤下限温度保温时间；⑥循环次数。（二）温度循环应力特性分析：在温度循环试验中，高低温交变试验箱内的气流均匀度是一个很重要的参数，该参数将影响产品的温度变化速率。这就要求在多个试验产品同时进行试验时，试验产品之间、试验产品与试验箱壁之间应有适当的间隔，以便气流能在试验产品之间、试验产品与箱壁之间自由循环。（三）温度循环应力诱发失效的机理及敏感元件：温度循环使不同膨胀系数的不同材料的膨胀情况不同，造成剥离、开裂、其敏感元件如油漆涂覆层等；温度循环使螺丝连接或铆接不牢的接头松驰，其敏感元件如螺丝、铆接部件等；温度循环使机械张力不足的压配接头松驰；高低温交变试验箱温度循环使材质差的钎焊接触电阻加大或诱发开路，其敏感元件如电阻元件等；温度循环使触点腐蚀和污染，其敏感元件如合金材料等。
高低温循环机是采用机械制冷获取低温加热管加热获取高温，高低温循环机搭配各种玻璃反应釜、反应器使用，在使用的时候需要注意哪些呢？ 高低温循环机适用于高压反应釜冷热源动态恒温控制、双层玻璃反应釜冷热源动态恒温控制、双层反应釜冷热源动态恒温控制、微通道反应器冷热源恒温控制、小型恒温控制系统、蒸饱系统控温、材料低温高温老化测试、组合化学冷源热源恒温控制、半导体设备冷却加热、真空室制冷加热恒温控制等行业。 高低温循环机使用的时候，需要打开木箱先把进出液阀门安装在进液口上，机器上边标有进出液口，阀门为截止阀，阀门介质流动有方向，阀门标有流向，把阀门和反应釜用软管对接，反应釜进出口应该为下进、上出，保证反应釜内保持满液状。高低温循环机打开高低温槽加液孔，把介质加入机器内打开机器的循环开关，让液体在整个系统循环，注意，要排空系统内空气。 高低温循环机操作接通电源按开关键，进入工作运行状态，显示窗口上窗显示测量温度，下窗显示当前设定温度，按设定键，上窗显示为5P，配合△▽加减设定温度下窗显示设定温。按加热键，加热键旁边指示灯亮，加热开始工作。按制冷键，制冷键旁边指示灯亮，制冷压缩机开始工作，注意:*次时，压缩机约延时3分钟。 高低温循环机的性能是关系到整个高低温循环机的运行，无锡冠亚高低温循环机在设计以及配置方面都花费了更多的心血来帮助用户更好的运行高低温循环机。
高低温一体循环机是配套各种反应器进行制冷加热动态控温的，高低温一体循环机的性能很大程度上决定了配套的反应器的，所以高低温一体循环机的性能选购是很重要的。 高低温一体循环机采用压缩机制冷+高压联动加热技术，全密闭管道式设计，采用高效板式热交换器， 应用于对玻璃反应釜、金属反应釜、生物反应器进行升降温、恒温控制，尤其适合在反应过程中有需热、放热过程控制。高低温一体循环机整个系统的液体循环是密闭的，系统带有膨胀容器，膨胀容器和液体循环系统是绝热的，不参与液体循环，只是机械的连接，不管循环液体的温度如何，膨胀容器中的介质始终保持室温。由于整个液体循环是密闭的系统，所以低温时没有水汽的吸收，高温时没有油雾的产生。公司可以提供工作温度很广的导热油，所以同一台机器同一种导热介质可以实现-150℃--350℃的控温。 高低温一体循环机配备加热冷却一体容器，换热面积大，升温和降温的速率很快，导热油的需求量也比较小，可实现连续升降温，采用高温高压下运行压缩机技术，可从350度直接开启压缩机制冷，大大提供降温速率，节省试验时间和精力。整个循环是密闭的，高温时没有油雾挥发，导热油不易被氧化和褐化，低温时不易吸收空气中的水汽，延长了导热油使用寿命。 高低温一体循环机应用制药工业：主要用于生产车间温度、湿度的控制及生产原料药过程中反应热的带出；化工工业：主要用于化工反应釜（化工换热器）的降温冷却，及时带走因化学反应而产生的巨大热量从而达到降温（冷却）的目的，用以提高产品质量。 无锡冠亚高低温一体循环机坚持“聚焦解决客户宽温制冷加热控温难题和降低制冷加热系统能耗”的企业理念，以科技求创新，以专业坚定品质，以诚信创品牌，以质量求发展，以服务创价值，真诚希望和各界朋友携手合作，共同发展！
[color=#333333][b] 干式恒温器温度校准的必备条件：[/b][/color][color=#333333][/color][color=#333333]1．环境要求。我们要求在环境温度15C~25C下进行温度校准。[/color][color=#333333][/color][color=#333333]2．湿度要求。湿度条件要低于85%下进行[/color][color=#333333][/color][color=#333333]3．温度校准最重要的器具之一:国家二等标准温度计(0.1C刻度)，而且必须经过权威部门校验过的国家二等标准温度计。(针对模块孔比较大的模块)，普通的温度计或没有校准计量过的高精度温度计都不允许。[/color][color=#333333][/color][color=#333333]4．温度校准最重要的器具之二:高精度热敏电阻等传感器，而且必须经过权威部门校验过的高精度热敏电阻等传感器。(针对模块孔比较小的模块)[/color][color=#333333][/color][color=#333333]5．检测要求:国家二等标准温度计和高精度传感器放入模块孔时，必须要求非常好的接触模块，一般都会在孔内加入导热油(耐高温油，通常燃点必须高于200度)和导热硅脂[/color][color=#333333][/color][color=#333333]6．检测方法:拥有厂家提供的完整的温度校准方法和说明 [/color]
高低温循环一体机采用国外最先进的无氟制冷技术，经过多年试验研发而成，高低温循环一体机具有加热和制冷功能，是理想的高精度恒温源。高低温循环一体机广泛用于石油、化工、电子仪表、物理、化学、生物工程、医药卫生、生命科学、轻工食品、物性测试及化学分析等研究部门、高等院校、企业质检及生产部门，为用户工作时提供一个冷热受控，温度均匀恒定的液体环境。高低温循环一体机可用于直接加热或制冷或作为辅助加热或制冷的温度来源,如对反应釜、全自动合成仪器、萃取以及冷凝装置的控温。 高低温循环一体机使用方法 1.加导热合成油及电源连接。 A）将高低温循环一体机出液口与第二现场进口连接，将循环装置进液口与第二现场出口连接，使成为密闭循环系统。 B）高低温循环一体机采用三相五线制（三根火线，一根零线，一根地线）将电源接上，如果线续出错（电路中的相续保护器指示灯为红色）需更换任意两根火线位置，直到相续保护器指示灯为绿色才正确。 C）将加液口上盖打开，加入导热油到储液槽的膨胀油位（液位镜所标），开启打开高低温循环一体机放气阀门，开启高低温循环一体机电源，按加液键，开始给系统加导热油，直到有液体从放气口溢出。 D) 关闭放气阀，开启运行键，将高低温循环一体机温度设定到150度，继续放气加液到膨胀位。关闭放气阀，开启高低温循环一体机运行键，将温度设定到25度，继续放气加液到膨胀位，试运行完毕。 E）操作运行： 温度显示：微电脑控制器通电后显示实际测量温度。 参数设定： 设定温度：按SET键，上排显示SP下排为所须设定值，按上键或下键来达到所需设定值，再按SET键退出即可。 内部参数修改，按SET键5秒以上，显示表（1）功能菜单，再点击SET键，按到密码锁LK，再按上键，使LK下键显示为1.再点击SET键，按到所需参数，以同样的方法将其修改即可。再按SET键5秒以上即可。 开启高低温循环一体机电源，设定好所需的温度，按下运行键开关即可。
[b]温恒温反应浴[/b]通过热循环控制器来控制循环水温度，实现低温恒温的目的。若设定的温度较高(或较低)，则应对整个槽体保温，以减少热量传递速度，提高恒温精度。如果要求设定的温度与室温相差不大，通常可用20dm3 的圆形玻璃缸作容器。电加热器热容量小，导热性好，功率适当。室温过低时，则应选用较大功率或采用两组加热器。继电器与加热器和接触温度计相连，起到控温作用。[b]低温恒温反应浴[/b]使用方法：1、用时首先加入水或酒精，高度不要低于水位线(在仪器上有标志)，否则将影响使用效果。2、接通电源，打开电源开关，选择所要使用的温度。3、打开循环泵开关，让槽内水(酒精)温度均匀。4、当温度达到设定温度时，可以根据需要选择放入需要冷却的物体，或将冷却液体引出，用于建立第二恒温场。
低温恒温槽具体注意事项： 1、低温恒温槽内液体介质的选用应符合以下原则： 当工作温度在5～85℃时，液体介质一般选用水； 当工作温度在85～95℃时，液体介质可选用15%甘油水溶液； 当工作温度高于95℃时，液体介质一般选用油，并且所选择的油品的开杯闪点值应高于工作温度50℃以上； 注：这里的工作温度是指槽内液体介质要达到的温度； 2、使用低温槽-低温恒温槽前槽内加入液体介质，介质液面应低于工作台板30mm左右，否则通电工作时会损坏加热器； 3、电源：220V50Hz，电源功率应大于仪器的总功率，电源必须有良好“接地”装置； 4、当恒温槽工作温度较高时，应注意不要开启上盖，手勿进入槽内，以防烫伤； 5、使用完毕，所有开关置于关闭状态，切断电源； 仪器应做好经常性清洁工作，保持工作台面和操作面板的整洁； 经常注意观察槽内液面高低，当液面过低时，应及时添加液体介质； 考虑到安全因素，我们规定将高于100℃的恒温槽做成内循环。如根据客户要求改成外循环后，客户应特别注意引出管连接处的牢固性，严防脱落，以免烫伤。 6、仪器应安置于干燥通风处，仪器周围300mm内无障碍物；
一、首先就是要弄清楚水槽的分类。 1.按照恒温水槽的控温范围分类： 可以分为普通恒温水槽，低温恒温槽和超低温恒温槽，普票恒温槽的温度一般是室温以上，低温恒温槽的控温范围一般是-20-100度，超低温恒温操的温控范围一般再-40-100度，这些简单的分类中又以超低温恒温槽的技术含量最高，应用范围也最广泛。 2.按照恒温水槽的容积划分：分为小型的恒温槽，中型恒温槽和大型恒温槽 3.恒温槽的循环方式划分可以分为：外循环，内循环，内外兼具的循环方式 4.按照样式可以分为立式和卧式的按照控温的精度可以分为：一般恒温槽和超精度恒温槽二、根据自己的试验要求可以进行如下的选择： 1. 选择合适容积，一般水槽的大小在5-30l之间，您可以根据您自己的做实验的要求，根据试验的规模来选择使相应容积的水槽，使实验进展顺利。当然您也可以根据您们实验室的规模选一个合适容积的水槽，以备下次试验的使用。 2..选择一个合适的温控范围，一个实验器材的温控范围，在试验的成败与否上面起到很关键的作用，因此你也可以根据试验的要求选择适合的温控范围，当然您若是感觉挑选起来相当的繁琐的话，您也可以买一个温控范围稍微大一些的仪器，因为此类仪器的温控范围大，几乎适合所有的试验的要求，对压缩机的要求也是相当的高，当然此类仪器的价格也相当的高一些. 3.选择合适的控温精度，低温恒温槽的控温精度对试验的成功一样起着至关重要的作用，一般恒温槽的控温精度有±0.1，±0.3，±0.01，±0.05，但是高精度的水槽的控温是±0.002～0.005，±0.005～0.01，超高精度的水槽由于具有精细的温度波动，因此将实验的恒温条件控制的相当的准确，将因温度波动给试验带来的一切环境因素几乎减少为零，因此超高精度的恒温水槽也广泛受到各行业用户的喜爱。
恒温恒湿箱试验箱空气循环系统一般由风轮及其驱动电动机构成。常用的风轮有轴流式和多翼离心式两种，驱动电动机一般采用变频调速电动机，以满足不同温变率对风量的需求。空气循环系统的设计目标是在恒温恒湿箱试验箱的工作室内形成均匀的温湿度场以及满足规定的温变率要求，其关键技术在于形成均匀温湿度场的气流组织设计，气流组织设计的好坏，直接决定恒温恒湿箱试验箱指标能否达到国际标准。典型的四种空气循环风道如下图所示。图a适用于小型试验箱，其结构简单，是标准恒温恒湿试验箱常采用的一种空气循环方式；图b适用于体积比较大的或温度范围较宽的试验箱，其特点是要求风扇两边的加热器和制冷器对称放置，避免由此带来的温湿度场不均匀；图c适用于体积比较大、具有低温冲击的试验箱，其优点是降温速率快；图d同图a一样，具有结构简单、适用于中小型试验箱的特点。 本文出自北京雅士林试验设备有限公司 转载请注明出处
[color=#990000]摘要：本文针对低温用绝热材料/系统的热性能测试，基于ASTM C1774标准指南，综合目前国际上基于低温稳态护热技术的文献报道和测试设备，介绍了各种低温绝热材料热性能的测试方法和相应测试设备，为今后国内相应低温绝热材料热性能测试方法和测试设备的建立和改进提供参考。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000]一、概述[/color][/size] 低温用绝热材料/系统的热性能测试，要比其他材料的热性能测试复杂的多，这主要是由以下几方面的因素引起： （1）材料形式多样：低温用绝热材料/系统的一般形式为散装颗粒和粉末、毯子、分层、面板、以及多层复合系统。材料的例子包括泡沫（闭孔或开孔）、纤维绝热产品、气凝胶（毯子或散装或包装）、多层绝热系统、多孔玻璃泡沫复合板、聚合物复合材料或量散装料，如珍珠岩粉和玻璃泡。 （2）热导率变化范围大：低温用绝热材料/系统的使用环境通常是从真空到常压，在此真空压力范围内，低温绝热材料的热性能可以有四个数量级的变化，有效热导率范围为0.010mW/mK至100mW/mK。绝热材料和系统热性能的主要控制因素是使用和测试环境的真空压力，高真空的有效热导率通常在0.010mW/mK到2mW/mK范围内，非真空时通常在10mW/mK到30mW/mK范围内，软真空时通常介于这两个极端之间。 （3）环境压力范围大：对于低温用绝热材料的真空压力范围，按照ASTM标准指南分为三个区间：高真空（HV，即小于1mTorr）、软真空（SV，即约100mTorr）和无真空（NV，即1个大气压或约760Torr）。 （4）大温差：低温绝热材料/系统的主要功能是提供高水平的绝热性能并保持较大温差，如对于液氦、液氢和液氮制冷剂，低温绝热材料的冷面就会是4K、20K和77K，而热面则为293K的室温，由此形成200K以上的大温差。 综上所述，为了评价低温绝热材料/系统的热性能，关键是需要在有代表性和可重复的条件下进行测试，需模拟出材料实际组合和使用方式，在被测样品上建立大温差和特定残余气体的真空压力环境，并使用灵敏的技术手段检测出透过绝热材料的微小热流。除此之外，还需面对包括材料冷收缩后的厚度测量和表面接触热阻等因素的挑战。 由于低温用绝热材料的热导率普遍较低，且在材料内存在巨大温差，目前的绝热材料低温热导率测试只能基于传统的稳态法。另外，由于在使用和测试过程中的穿过低温用绝热材料的热流密度极小，通常在1W/㎡以下，这已远超现有热流传感器的探测能力，因此传统的大温差稳态热流计法无法使用，绝热材料低温热导率测试方法完全基于稳态护热技术。 本文针对低温用绝热材料/系统的热性能测试，基于ASTM C1774标准指南，综合目前国际上基于稳态护热技术的文献报道和测试设备，介绍低温绝热材料热性能的测试方法，为今后国内相应低温绝热材料热性能测试设备的建立和改进提供参考。[size=18px][color=#990000]二、低温绝热材料热性能测试方法分类[/color][/size] 低温绝热材料热性能测试的核心是要在大温差和特定真空压力环境下检测出流经被测样品厚度方向上一维热流。为了减少侧向热损，低温绝热材料热性能的各种测试方法基本都基于稳态护热技术，被测样品有圆筒状和平板状两种。对于圆筒状样品，测试方法借鉴了ASTM C335“管状绝热材料稳态传热性能测量的标准试验方法 ”；对于平板状样品，借鉴了ASTM C177“采用防护热板装置进行稳态热流密度和传热性能测量的标准试验方法”。 为了实现被测样品冷热面的大温差，各种测试方法或采用低温制冷剂（典型有液氦、液氢和液氮），或采用低温冷却器，给样品冷面提供制冷。 一维热流测量有采用高灵敏的蒸发量热技术，也有采用传统稳态护热法中的电功率测量技术，蒸发量热技术可以检测的漏热热流密度为0.1~500W/㎡，电功率测量技术可以检测的漏热热流密度为1~1000W/㎡，蒸发量热技术对于微小热流具有更强大的检测能力。 按照ASTM C1774“低温绝热系统热性能测试的标准指南”的规定，上述两种测试技术都可以设计制造为绝对法装置和比较法装置两类，但按照传统的测试方法分类，这两类测试技术都属于绝对法。这里的绝对法是通过测试设备和测试方法的集成设计基本消除了寄生漏热，测试腔室的寄生漏热接近于零。这里的比较法，是通过简单的部分防护，寄生热泄漏降低到可接受水平，还存在一定漏热，但整个测量装置变得比绝对法装置简单，相对简化的比较法仪器可用于大量样品、相似样品、质量控制测试和比较测试。[size=18px][color=#990000]三、蒸发量热法[/color][/size] 在蒸发量热法测试绝热材料热性能时，穿过被测样品的外界热量加热测试腔室内处于饱和状态下的低温液态制冷剂，测量制冷剂受热蒸发出的气体流量可以获得热泄露的热量，依此获得等效热导率和漏热热流密度。 [color=#990000]（1）圆柱型蒸发量热计测量装置（绝对法）[/color] 典型的圆柱型蒸发量热计热性能测量装置如图1所示，测量装置中装有低温制冷剂的测试腔桶典型尺寸是外径为167mm、长度为900mm，可为厚度50mm的样品进行测试。测试室由同样装有低温制冷剂的上室和下室进行主动热保护，使测试腔桶上下两个方向的热泄露最小。外侧的电加热器组件为样品的热面温度恒定进行控制。[align=center][color=#990000][img=蒸发量热法热导率测试,690,310]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201211417021305_4912_3384_3.jpg!w690x310.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 圆柱型蒸发量热计测量装置（绝对法）：左图为总体结构示意图，右图为简化示意图[/color][/align] 被测试样一般为柔性材料，如毯式、散装式、多层绝热材料。对于散装材料可以用薄铝制的黑色圆柱型套筒允许测试散装材料。 [color=#990000]（2）圆柱型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（比较法）[/color] 典型的圆柱型蒸发量热计热性能测量装置（比较法）如图2所示，用于测量绝热试样的比较热性能。装有低温介质的测量腔筒典型尺寸是132mm外径×500mm长，可测试厚度达50mm的试样。 与绝对法不同的是，为了简化测量装置，比较法中的测量腔桶上下两个方向采用的是被动防护方式并装配为一体式结构的测量组件，通过使用气凝胶材料和辐射屏组合件使得测量腔桶两个端部处的热泄露尽可能小，但护热效果显然不如绝对法中的主动护热。同样，外侧电加热器组件为样品的热面温度恒定进行控制。[align=center][color=#990000][img=蒸发量热法热导率测试,400,543]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201211417369317_1628_3384_3.jpg!w588x799.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 圆柱型蒸发量热计测量装置（比较法）[/color][/align] 这种简化后的比较法测量装置，可以拆卸整体结构的测量组件来进行被测样品的安装和拆卸，非常便于各种被测材料的拆装。 [color=#990000]（3）平板型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（绝对法）[/color] 平板型蒸发量热仪（绝对法）是一种用于测量绝热材料的绝对热性能的平底测试设备。典型结构如图3所示。允许接受直径200mm、厚达30mm的被测平板样品。除边界温度外，温度传感器位于设备侧面。装有制冷剂的测试腔室由同样装有制冷剂的护热腔室进行主动热防护，可将侧向热泄露降到最低。系统绝热材料为各种环境条件下的测试提供了额外的热稳定性。被测样品可以为刚性或柔性，带或不带压缩载荷。[align=center][color=#990000][img=蒸发量热法热导率测试,450,512]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201211417546189_165_3384_3.jpg!w690x786.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 平板型蒸发量热计测量装置（绝对法）[/color][/align][align=left][/align][align=left] 实际上，这种平板型蒸发量热计热性能测试设备完全照搬了ASTM C177防护热板法的基本原理，只是采用了低温制冷剂的蒸发原理替换了电功率测量，也是最早用于低温绝热材料热性能测试的测试方法和设备。由于这种方法和设备的完备性，使此方法被ASTM定为标准试验方法，即ASTM C745“使用保护平板蒸发量热计测量穿过真空绝热材料热流量的标准测试方法”。[/align] 需要注意的是，由于这种方法和设备太过复杂，需要保障的边界条件太多，其复杂性和局限性削弱了其广泛使用，目前C745方法已经废除，替代标准是ASTM C1774，并极大扩展了测试中对不同几何形状、环境、材料和方法的适用性，但C1774还存在许多不可控因素，多年来迭代改进也不多，使得C1774一直未形成标准试验方法，而仅仅是标准指南。 [color=#990000] （4）平板型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（比较法）[/color] 平板型蒸发量热计（比较法）是一种平板状样品测试设备，用于测量绝热材料的低温热性能，如图4所示。它可以接受直径200mm、厚达30mm的试样。测试中需要在设备上定位温度传感器，两组辐射屏蔽环与散装气凝胶一起为冷质测试腔体侧面和顶部提供被动热防护。该量热计可用于各种材料和测试条件，可对刚性和柔性材料进行测试，带或不带压缩载荷。[align=center][img=蒸发量热法热导率测试,690,325]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201211418172543_2537_3384_3.jpg!w690x325.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图4 平板型蒸发量热计测量装置（比较法）：左图为总体结构示意图，右图为简化示意图[/color][/align][size=18px][color=#990000]四、电功率测量法[/color][/size] 采用电功率测量法的测试设备主要有以下两种。[color=#990000] （1）低温恒温器电功率测试设备（基于制冷剂）[/color] 基于低温制冷剂的低温恒温器电功率测试设备，如图5所示，包括一个由OFHC铜板（典型值为6mm厚）制成的等温样品盒。圆柱型外壳和底板全部用螺栓固定在一起，在样品周围形成一个等温箱。顶板放在样品顶部，柔性铜带将顶板连接到盒子以确保热平衡。热板通常配备两个温度传感器（例如电阻温度传感器和硅二极管）和一个电加热器。这三个部件都安装在一个小仪器盘内，该盘完全安装在热板内。样品盒配有硅胶二极管温度计（或其他合适的温度传感器）和电加热器。热板加热器用于为热导率测量施加热量，样品箱加热器有助于提高整体温度。该盒子热连接到一个等温（OFHC铜）真空密闭室，它被悬挂在其中。该腔室进一步放置在真空罐内，并配备有加热器和合适的温度传感器。[align=center][color=#990000][img=蒸发量热法热导率测试,550,302]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201211418267227_2939_3384_3.jpg!w690x380.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图5 低温恒温器电功率测试设备[/color][/align][align=center][/align][align=left] 如果需要，这种布置允许样品室及其内部温度变化远高于真空罐（液氮或液氦）周围的制冷剂的温度。已经建造了两个圆柱型盒子（通常直径为150和200mm）加上两个方形盒子，每个盒子都有一个相应的热板。为了将仪器从热板连接到外部端子，使用了四根铜线和十六根锰铜线。这些电线通常长0.8m，直径0.13mm，以螺旋状穿过样品，从加热板到达盒子外面的端子。[/align][align=left] 对每个样品一面的中心进行加工，为放置在两块样品之间的等温铜热板腾出空间，从而确保所有热量都通过样品，除了沿着加热线传导的热量泄露到制冷剂中。典型尺寸包括样品直径为152或203mm，高度为50mm，圆形热板的直径为140mm，厚度为9mm。圆形等温铜盒的内部接触样品夹层的外表面。[/align][color=#990000] （2）电功率低温恒温器设备（基于低温制冷机）[/color] 基于低温制冷机的电功率恒温器测量法基本借鉴了经典防护热板法，不同之处在于采用了被动护热方式，在被测样品厚度方向上形成大温差，并在低温和真空压力环境下进行测量。 测试设备包括一个与适当的低温制冷系统热连接的测试腔室。用于测试204mm直径圆盘型样品的这种系统的一个示例如图6所示。该设计采用将平板样品夹在一对电加热板之间，底部电加热板接受已知加热功率控制样品热面温度，顶部加热板控制样品冷面温度，顶部加热板与制冷机连接。[align=center][img=蒸发量热法热导率测试,690,302]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201211418414558_9407_3384_3.jpg!w690x302.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图6 电功率低温恒温器测试设备（基于低温制冷机）：左图为总体结构示意图，右图为测试腔室示意图[/color][/align][size=18px][color=#990000]五、总结[/color][/size] 综上所述，上述测试方法基本覆盖了低温用各种绝热材料热性能测试要求，对各种材料的几何形状、测试环境和材料类型等方面都有很好的适用性。美国NASA多年来已经采用蒸发量热计测试设备（包括绝对法和比较法）对各种柔性和刚性低温绝热材料进行了大范围的测试，并得到了大量材料的低温热性能测试结果。 从目前在用的低温绝热材料热性能测试标准ASTM C1774可以看出，此标准还处于标准指南阶段，说明上述测试方法还存在很多问题需要解决，特别是主动护热温度的精确控制、样品冷收缩后的厚度变化在线测量和修正，以及接触热阻和加载压力的影响等，这些都是今后工作需要面临的严峻挑战。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
[color=#990000]摘要：本文针对低温用绝热材料/系统的热性能测试，基于ASTM C1774标准指南，综合目前国际上基于低温稳态护热技术的文献报道和测试设备，介绍了各种低温绝热材料热性能的测试方法和相应测试设备，为今后国内相应低温绝热材料热性能测试方法和测试设备的建立和改进提供参考。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000][/color][/size]一、概述 低温用绝热材料/系统的热性能测试，要比其他材料的热性能测试复杂的多，这主要是由以下几方面的因素引起： （1）材料形式多样：低温用绝热材料/系统的一般形式为散装颗粒和粉末、毯子、分层、面板、以及多层复合系统。材料的例子包括泡沫（闭孔或开孔）、纤维绝热产品、气凝胶（毯子或散装或包装）、多层绝热系统、多孔玻璃泡沫复合板、聚合物复合材料或量散装料，如珍珠岩粉和玻璃泡。 （2）热导率变化范围大：低温用绝热材料/系统的使用环境通常是从真空到常压，在此真空压力范围内，低温绝热材料的热性能可以有四个数量级的变化，有效热导率范围为0.010mW/mK至100mW/mK。绝热材料和系统热性能的主要控制因素是使用和测试环境的真空压力，高真空的有效热导率通常在0.010mW/mK到2mW/mK范围内，非真空时通常在10mW/mK到30mW/mK范围内，软真空时通常介于这两个极端之间。 （3）环境压力范围大：对于低温用绝热材料的真空压力范围，按照ASTM标准指南分为三个区间：高真空（HV，即小于1mTorr）、软真空（SV，即约100mTorr）和无真空（NV，即1个大气压或约760Torr）。 （4）大温差：低温绝热材料/系统的主要功能是提供高水平的绝热性能并保持较大温差，如对于液氦、液氢和液氮制冷剂，低温绝热材料的冷面就会是4K、20K和77K，而热面则为293K的室温，由此形成200K以上的大温差。 综上所述，为了评价低温绝热材料/系统的热性能，关键是需要在有代表性和可重复的条件下进行测试，需模拟出材料实际组合和使用方式，在被测样品上建立大温差和特定残余气体的真空压力环境，并使用灵敏的技术手段检测出透过绝热材料的微小热流。除此之外，还需面对包括材料冷收缩后的厚度测量和表面接触热阻等因素的挑战。由于低温用绝热材料的热导率普遍较低，且在材料内存在巨大温差，目前的绝热材料低温热导率测试只能基于传统的稳态法。另外，由于在使用和测试过程中的穿过低温用绝热材料的热流密度极小，通常在1W/㎡以下，这已远超现有热流传感器的探测能力，因此传统的大温差稳态热流计法无法使用，绝热材料低温热导率测试方法完全基于稳态护热技术。 本文针对低温用绝热材料/系统的热性能测试，基于ASTM C1774标准指南，综合目前国际上基于稳态护热技术的文献报道和测试设备，介绍低温绝热材料热性能的测试方法，为今后国内相应低温绝热材料热性能测试设备的建立和改进提供参考。[size=18px][color=#990000][/color][/size]二、低温绝热材料热性能测试方法分类 低温绝热材料热性能测试的核心是要在大温差和特定真空压力环境下检测出流经被测样品厚度方向上一维热流。为了减少侧向热损，低温绝热材料热性能的各种测试方法基本都基于稳态护热技术，被测样品有圆筒状和平板状两种。对于圆筒状样品，测试方法借鉴了ASTM C335“管状绝热材料稳态传热性能测量的标准试验方法 ”；对于平板状样品，借鉴了ASTM C177“采用防护热板装置进行稳态热流密度和传热性能测量的标准试验方法”。 为了实现被测样品冷热面的大温差，各种测试方法或采用低温制冷剂（典型有液氦、液氢和液氮），或采用低温冷却器，给样品冷面提供制冷。 一维热流测量有采用高灵敏的蒸发量热技术，也有采用传统稳态护热法中的电功率测量技术，蒸发量热技术可以检测的漏热热流密度为0.1~500W/㎡，电功率测量技术可以检测的漏热热流密度为1~1000W/㎡，蒸发量热技术对于微小热流具有更强大的检测能力。 按照ASTM C1774“低温绝热系统热性能测试的标准指南”的规定，上述两种测试技术都可以设计制造为绝对法装置和比较法装置两类，但按照传统的测试方法分类，这两类测试技术都属于绝对法。这里的绝对法是通过测试设备和测试方法的集成设计基本消除了寄生漏热，测试腔室的寄生漏热接近于零。这里的比较法，是通过简单的部分防护，寄生热泄漏降低到可接受水平，还存在一定漏热，但整个测量装置变得比绝对法装置简单，相对简化的比较法仪器可用于大量样品、相似样品、质量控制测试和比较测试。[size=18px][color=#990000][/color][/size]三、蒸发量热法 在蒸发量热法测试绝热材料热性能时，穿过被测样品的外界热量加热测试腔室内处于饱和状态下的低温液态制冷剂，测量制冷剂受热蒸发出的气体流量可以获得热泄露的热量，依此获得等效热导率和漏热热流密度。 （1）圆柱型蒸发量热计测量装置（绝对法） 典型的圆柱型蒸发量热计热性能测量装置如图1所示，测量装置中装有低温制冷剂的测试腔桶典型尺寸是外径为167mm、长度为900mm，可为厚度50mm的样品进行测试。测试室由同样装有低温制冷剂的上室和下室进行主动热保护，使测试腔桶上下两个方向的热泄露最小。外侧的电加热器组件为样品的热面温度恒定进行控制。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,310]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200837122480_3409_3384_3.jpg!w690x310.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 圆柱型蒸发量热计测量装置（绝对法）：左图为总体结构示意图，右图为简化示意图[/color][/align] 被测试样一般为柔性材料，如毯式、散装式、多层绝热材料。对于散装材料可以用薄铝制的黑色圆柱型套筒允许测试散装材料。 （2）圆柱型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（比较法） 典型的圆柱型蒸发量热计热性能测量装置（比较法）如图2所示，用于测量绝热试样的比较热性能。装有低温介质的测量腔筒典型尺寸是132mm外径×500mm长，可测试厚度达50mm的试样。 与绝对法不同的是，为了简化测量装置，比较法中的测量腔桶上下两个方向采用的是被动防护方式并装配为一体式结构的测量组件，通过使用气凝胶材料和辐射屏组合件使得测量腔桶两个端部处的热泄露尽可能小，但护热效果显然不如绝对法中的主动护热。同样，外侧电加热器组件为样品的热面温度恒定进行控制。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,588,799]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200837478651_2276_3384_3.jpg!w588x799.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 圆柱型蒸发量热计测量装置（比较法）[/color][/align] 这种简化后的比较法测量装置，可以拆卸整体结构的测量组件来进行被测样品的安装和拆卸，非常便于各种被测材料的拆装。 （3）平板型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（绝对法） 平板型蒸发量热仪（绝对法）是一种用于测量绝热材料的绝对热性能的平底测试设备。典型结构如图3所示。允许接受直径200mm、厚达30mm的被测平板样品。除边界温度外，温度传感器位于设备侧面。装有制冷剂的测试腔室由同样装有制冷剂的护热腔室进行主动热防护，可将侧向热泄露降到最低。系统绝热材料为各种环境条件下的测试提供了额外的热稳定性。被测样品可以为刚性或柔性，带或不带压缩载荷。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,786]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200838020464_1315_3384_3.jpg!w690x786.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 平板型蒸发量热计测量装置（绝对法）[/color][/align] 实际上，这种平板型蒸发量热计热性能测试设备完全照搬了ASTM C177防护热板法的基本原理，只是采用了低温制冷剂的蒸发原理替换了电功率测量，也是最早用于低温绝热材料热性能测试的测试方法和设备。由于这种方法和设备的完备性，使此方法被ASTM定为标准试验方法，即ASTM C745“使用保护平板蒸发量热计测量穿过真空绝热材料热流量的标准测试方法”。 需要注意的是，由于这种方法和设备太过复杂，需要保障的边界条件太多，其复杂性和局限性削弱了其广泛使用，目前C745方法已经废除，替代标准是ASTM C1774，并极大扩展了测试中对不同几何形状、环境、材料和方法的适用性，但C1774还存在许多不可控因素，多年来迭代改进也不多，使得C1774一直未形成标准试验方法，而仅仅是标准指南。 （4）平板型蒸发量热计绝热材料热性能测量装置（比较法） 平板型蒸发量热计（比较法）是一种平板状样品测试设备，用于测量绝热材料的低温热性能，如图4所示。它可以接受直径200mm、厚达30mm的试样。测试中需要在设备上定位温度传感器，两组辐射屏蔽环与散装气凝胶一起为冷质测试腔体侧面和顶部提供被动热防护。该量热计可用于各种材料和测试条件，可对刚性和柔性材料进行测试，带或不带压缩载荷。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,325]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200838140994_170_3384_3.jpg!w690x325.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图4 平板型蒸发量热计测量装置（比较法）：左图为总体结构示意图，右图为简化示意图[/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size]四、电功率测量法 采用电功率测量法的测试设备主要有以下两种。 （1）低温恒温器电功率测试设备（基于制冷剂） 基于低温制冷剂的低温恒温器电功率测试设备，如图5所示，包括一个由OFHC铜板（典型值为6mm厚）制成的等温样品盒。圆柱型外壳和底板全部用螺栓固定在一起，在样品周围形成一个等温箱。顶板放在样品顶部，柔性铜带将顶板连接到盒子以确保热平衡。热板通常配备两个温度传感器（例如电阻温度传感器和硅二极管）和一个电加热器。这三个部件都安装在一个小仪器盘内，该盘完全安装在热板内。样品盒配有硅胶二极管温度计（或其他合适的温度传感器）和电加热器。热板加热器用于为热导率测量施加热量，样品箱加热器有助于提高整体温度。该盒子热连接到一个等温（OFHC铜）真空密闭室，它被悬挂在其中。该腔室进一步放置在真空罐内，并配备有加热器和合适的温度传感器。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,380]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200838262563_7022_3384_3.jpg!w690x380.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图5 低温恒温器电功率测试设备[/color][/align] 如果需要，这种布置允许样品室及其内部温度变化远高于真空罐（液氮或液氦）周围的制冷剂的温度。已经建造了两个圆柱型盒子（通常直径为150和200mm）加上两个方形盒子，每个盒子都有一个相应的热板。为了将仪器从热板连接到外部端子，使用了四根铜线和十六根锰铜线。这些电线通常长0.8m，直径0.13mm，以螺旋状穿过样品，从加热板到达盒子外面的端子。 对每个样品一面的中心进行加工，为放置在两块样品之间的等温铜热板腾出空间，从而确保所有热量都通过样品，除了沿着加热线传导的热量泄露到制冷剂中。典型尺寸包括样品直径为152或203mm，高度为50mm，圆形热板的直径为140mm，厚度为9mm。圆形等温铜盒的内部接触样品夹层的外表面。 （2）电功率低温恒温器设备（基于低温制冷机） 基于低温制冷机的电功率恒温器测量法基本借鉴了经典防护热板法，不同之处在于采用了被动护热方式，在被测样品厚度方向上形成大温差，并在低温和真空压力环境下进行测量。 测试设备包括一个与适当的低温制冷系统热连接的测试腔室。用于测试204mm直径圆盘型样品的这种系统的一个示例如图6所示。该设计采用将平板样品夹在一对电加热板之间，底部电加热板接受已知加热功率控制样品热面温度，顶部加热板控制样品冷面温度，顶部加热板与制冷机连接。[align=center][color=#990000][img=低温导热系数,690,302]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201200838382717_1558_3384_3.jpg!w690x302.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图6 电功率低温恒温器测试设备（基于低温制冷机）：左图为总体结构示意图，右图为测试腔室示意图[/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size]五、总结 综上所述，上述测试方法基本覆盖了低温用各种绝热材料热性能测试要求，对各种材料的几何形状、测试环境和材料类型等方面都有很好的适用性。美国NASA多年来已经采用蒸发量热计测试设备（包括绝对法和比较法）对各种柔性和刚性低温绝热材料进行了大范围的测试，并得到了大量材料的低温热性能测试结果。 从目前在用的低温绝热材料热性能测试标准ASTM C1774可以看出，此标准还处于标准指南阶段，说明上述测试方法还存在很多问题需要解决，特别是主动护热温度的精确控制、样品冷收缩后的厚度变化在线测量和修正，以及接触热阻和加载压力的影响等，这些都是今后工作需要面临的严峻挑战。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
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