数字温控仪原理

马弗炉（箱式炉）旧式指针式温控器改造为数显温控器 单位有许多使用多年的旧马弗炉，按常规应该进行更新换代了，可是由于数量较大，领导不愿意多花银子购买新的，所以一般都凑合着使用。其中有些马弗炉的炉体和炉膛都能正常使用，就是温控器（柜）太老了，绝大部分都是80年代的指针式温控仪表加接触器的控制系统，炉子控温精度和显示精度远不能满足实验室试验和生产工艺的要求。 为此本人对本单位大部分马弗炉进行了有效的技术改造，为了不增加过多的经济成本，针对不同级别的马弗炉进行了不同要求的技术改造。 本例介绍其中一种不太复杂，又经济实惠的技术改造实例，针对某马弗炉的具体情况，根据技术要求所进行的技术改造，一、马弗炉情况及相关技术参数1，马弗炉（箱式炉）外观图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/09/201109302129_320493_1841897_3.jpg正面图，可以看出箱体维护不错，整体看上去还不算太陈旧。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/09/201109302130_320494_1841897_3.jpg侧面图（炉门打开状态），炉门活动自如，炉膛耐火砖也良好，无明显裂纹和破损。

[color=#DC143C]近期、版面有版友问及关于石墨炉使用光温控制器的问题，故此写下小记，以满足有兴趣的版友需求。[/color]一、概 述：众所周之，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分光光度计在分析某些高温元素或低含量元素时，使用石墨炉原子化器比火焰原子化器的灵敏度要高的多，故应用较为普遍。 目前仍有一部分商品仪器对于石墨炉升温还是采用单纯电流控制方式。即通过专用的石墨炉电源按照不同的升温阶段提供相应的恒定电流并流经石墨管后产生焦耳热，从而使石墨管中的样品里的待测元素被原子化后进行吸收测定。 但是上述的供电方式给石墨炉原子化器带来一些不可避免的问题。其中最主要的是：在原子化阶段，石墨管从灰化阶段的低温状态突然上升到原子化的高温状态需要一个平衡的时间过程，这是由石墨管的物理特性所决定的，由此便产生出一个“升温速率”的概念。 当石墨管温度很低时，升温速率V与电流强度I的平方成正比（V/I² ）。升温速率的快慢不仅影响测试的灵敏度而且还影响石墨管的热性能。升温速率越快，石墨管到达热平衡状态就越早，则可保障待测元素绝大部分均被原子化，故灵敏度可得以提高。当升温速率减缓后，石墨管到达原子化的温度时间就被延长，从而致使一部分待测元素在还未被充分原子化之前就损失掉了（一般是被载气吹跑了，所以有的仪器在原子化阶段停止载气供给就是出于此原因），造成了测试灵敏度的下降。图－1就是石墨炉在采用恒流供电及光温控制技术的两种方式下，用同一浓度的铅样品各重复三次的测试结果比较；由此不难看出，使用光温控制技术的结果优于恒流控制。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/09/200809181542_109307_1602290_3.jpg[/img] [B] [size=4] 图－1[/size][/B]由于一般石墨管采用的是恒电流供电方式，所以升温速率势必受到限制。如果采用光温控制技术则可以使升温速率得到很大的提高。[color=#DC143C]结 论：光温控制技术的实质就是提高升温速率的手段。[/color]二、光温控制技术的简单原理：（1）石墨管随着温度的改变其发出的光辐射的强度也随着改变；（2）让石墨管在仪器允许的范围从最低温度开始做连续加热升温直至最高允许温度，其发出的光辐射强度势必是连续递增的，即加热电流与光辐射强度（或温度）形成了一定的逻辑关系曲线。（3）用光导器件（一般是光导纤维和光敏二极管组成）将上述石墨管连续递增变化的光辐射信号实施连续跟踪采集并转化为电信号后传送到电脑中存储，也就是使电脑产生了一个加热电流与温度的比例关系的连续控制信号，并加以记忆，以实施对石墨炉的升温控制；这就组成了：石墨炉电源——石墨炉——光温控制器——石墨炉电源 这样一个闭环控制系统；如图－2所示：[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/09/200809181542_109308_1602290_3.jpg[/img] [B] [size=4][size=3]图－2[/size][/size][/B]（4）在原子化阶段升温的开始瞬间，石墨炉电源不是按照常规的参数设定的恒流电流供电（如果是那样石墨管的升温速率仍是缓慢，即温度曲线上升沿仍然不陡直），而是提供了一个大大超越了预设的升温电流（基本处于饱和状态，参阅图－3右图）； 根据前面所介绍的， “升温速率V与电流强度I的平方成正比 （V/I² ）”这样一个理论为依据，石墨管的升温速率很快就提高了；当石墨管到达了预设的温度后，此时的光辐射被光温控制器立即检测到，并迅速反馈给电脑以达到控制石墨炉电源恢复到预先设计的恒流电流来维持升温的目的；这样一举两得、即提高了升温速率又保障了石墨炉的设置温度。图－3是石墨炉原子化升温时恒流控制与光温控制的比较示意图：[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/09/200809181543_109309_1602290_3.jpg[/img] [size=4][B] 图－3[/B][/size]三、使用光温控制技术的优点：（1）提高了检测的灵敏度（前面已经谈到）；（2）提高了测试的重现性(因为原子化较为彻底)；（3）减少了背景和基体的干扰（背景物质同样被彻底烧出）；（4）延长了石墨管寿命（从图－3可以看出，由于使用了光温控制技术，使石墨炉升温速率得以提高，这样石墨炉有效原子化的时间比电流控制的有效时间要长；于是可以适当地减少原子化的时间，从而到达延长石墨管的寿命效果）；四、使用光温控制技术的注意事项：（1）每次更换新石墨管后均要重新做光温曲线的校正，即第二段中的第（3）项。（2）更换不同类型的石墨管后，尤其要重新做光温校正。（3）平时注意光导器件的清洁，尤其是接收光束的传导窗口免于遭到污染，否则会影响到升温的误差，甚至不能执行光温控制之功能。（4）光温控制器调整分为手动和自动两种。旧式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]一般是手动设置，其供电电流的翻转点的调整就很重要了，这个翻转点称为“阈值”，它的位置准确以否直接影响光控的效果；例如日立的老式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url] 180-80、Z-8000等型号，均属于此类。目前市面上出售的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]仪器基本已经趋于自动化了。五、后 记：此文是参照日立[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]来写的，故只是侧重了光控原理，而没有过多涉及电路原理，其原因是可能与其他厂家的光路、电路设计方面有出入；但目前上市的商品[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]（进口仪器居多）基本都设计了光温控制系统，其原理大同小异。值得一提的是：目前许多[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]操作者对其原理不甚清楚，甚至舍弃此项功能而不用，甚为憾事。故、今做小记，以飨网友。

本系列产品供大专院校、科研部门及工矿企业实验室进行各种物品的烘培、干燥、热处理及恒温加热实验用。二、主要技术参数[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/10/200810042022_110974_1604460_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/10/200810042022_110975_1604460_3.jpg[/img]三、结构及工作原理电热鼓风干燥箱外壳由钢板冲压折制、拼装焊接成型，外壳表面采用高强度的粉末静电喷塑涂装处理，漆膜光滑牢固。工作室采用不锈钢或钢板折制焊接，工作室与外壳之间填充矿渣棉作保温层。工作室的内部放有试品搁板，用来放置各种试验物品。工作室的底部装有电热元件和离心式的风扇叶轮，工作室的底部及左右侧部设有风道，由风机将被加热的空气通过风道在工作室内进行循环，故工作室温度较均匀。门封条采用硅橡胶条密封，箱门上设有可供观察用的视镜，外壳的顶部设有排气孔，排气量的大小可以自行调节。电热鼓风干燥箱外壳侧部为电器箱，电器箱的前面板上装有温度控制仪表、电源开关、风机开关及加热开关（Ⅰ档、Ⅱ档）等。电器箱内装有电机和其它电器元件。该温度控制系统采用了优质电子元件，控温灵敏、性能可靠、使用方便。其工作原理：温度传感器将工作室内部的实际温度转换为电信号，经过集成放大器的放大、比较后，输出控制信号，有效地控制电加热丝的平均加热功率，使工作室内的温度保持恒温。温度控制仪表采用时间比例控制。四、设备的安装及使用4.1 设备安装前应将电热鼓风干燥箱放在平整的工作台上,先进行外观的检查:外观应无破损,仪表外观应完整,导线绝缘应良好,插头应完好,电源开关按动灵活.l 每台设备的电源线都接有单相三极播头,插头的最上方的电极为接地极,用户使用时必须使用单相三极的电源插座,电源插座的接地极上应有可靠的地线.l 其中101-3型和103型采用单相三芯橡胶线,每根线上均有接线标记,按标记分别接上刀闸或空气开关中的相线、零线、地线。l 101-4型和104型采用三相四芯橡胶线，每根线上均有接线标记，分别标注A相、B相、C相、中线。应接专用刀闸开关或空气开关，外壳应有可靠的保护接地或保护接零。4.2 指针式温度控制仪表设定与使用:l 根据不同的工作温度，将设定温度旋钮上的白色标记指到相应的温度上.l 红灯亮表示停止加热,绿灯亮表示加热,红绿灯交替亮灭表示进入时间比例加热段或恒温段.l 该仪表最高控制温度为300℃.4.3数字式温度控制仪表设定与使用:l 数字式温度控制仪表将设定温度拨码开关依次按动后,拨码开关上显示的数字即所要设定的工作温度.l 红灯亮表示停止加热,绿灯亮表示加热,红绿灯交替亮灭表示进入比例段或恒温段.该仪表最高控制温度为300℃。l 当温控仪表的温度设定值与温控仪表的温度显示值有差异时，可微调RST钮，调节RST钮可以改变加热器的通断时间比例，使温控仪表的温度设定值与温控仪表的温度趋于一致。用户如无经验请勿随意调整RST旋钮。4.4 电热鼓风干燥箱的使用：l 开启电源开关，电源开关指示灯亮，设备的电源已接通，温度控制仪表显示的数值是当前工作室内的温度值。开启风机开关，电机开始运转，冷热空气开始循环，开启加热开关（注：两档加热开关，100度以下时可以只开一档，以减小热惯性的影响），加热器开始加热，工作室内的温度开始上升。l 按照所需要的工作温度进行温度的设定，此时温控仪表的绿灯亮，电加热器开始加热，待工作室内的温度接近设定温度时，温控仪表的红绿灯开始交替亮灭，温控仪表进入了比例带，加热器开始断续加热以控制热惯性。当工作室内的温度升至设定温度时，红绿灯按照一定的规律交替亮灭，设备进入恒温段。l 举例：数显电热鼓风恒温干燥箱，工作温度125℃，其操作程序如下：开启电源开关→开启风机开关 →开启加热开关→温度设定：依次按动各位上的拨码开关，使个位显示为5，十位显示为2，百位显示为1→温控仪表的绿灯亮，加热器开始工作→温控仪表的红绿灯开始交替亮灭，进入比例加热阶段→直至恒温。 l 试验工作结束以后，须关闭电源开关，及时切断设备的电源（以避免损坏可控硅等器件）。l 当用户选用智能温控仪表时，其使用方法及操作程序详见附带仪表说明书。五、设备使用的注意事项本系列产品的各项技术指标出厂前均经过实际运行检验，如果用户因工艺要求需采用自备的温度计（具有一定准确度）进行测定时，以用户的温度计为准，如果温控仪表显示的数值与温度计有差异，用户可将温度设定拨码开关略做微调即可满足工艺要求。RST不要随意调动。l 电热鼓风干燥箱使用时，必须有可靠的接地以确保使用安全。l 定期检查各接点螺丝是否松动，如有松动应加紧固，保持各电气接点接触良好。l 本系列产品的控制元件全部集中在电器箱内，执行元件分为交流继电器式和无触点的固态继电器式二种。l 本设备为非防爆型的设备，不得进行易燃易爆物品的干燥实验，以免发生危险。l 电热鼓风干燥箱使用时，必须有专人看管以确保实验正常进行并保证设备的使用安全。l 电热鼓风干燥箱发生异常工作现象，应及时检查、维修，如果不能准确判断故障可与本公司技术部门联系。

公司中心实验室人员到外地分公司取样，途中采用车载半导体冷热箱保藏样品。该冷热箱是前几年买的，没有数字温控功能，在最热的夏季和最冷的冬季，使用效果不满意。采购一只小型数字温控器，简单改一下冷热箱的电路接线，实现了数显温控，效果不错。下面是加装过程。[b]一、车载半导体冷热箱情况[/b]内部容积11升，可用单手拎着走。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513142174_4788_1807987_3.jpg[/img]打开前门，内部有三格，看见后壁上有两组螺丝，用于固定两组半导体制冷片，俗称“双核”，比常见的“单核”冷热箱冷却效果要好很多，可以比环境温度低20℃左右。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513145211_845_1807987_3.jpg[/img]冷热箱后背，有两个风扇孔，这是安装有“双核”（制冷片）的识别标志（注意有个别的厂家双散热孔是假象，实际只是“单核”，要结合安装制冷片的个数察看及向商家询问清楚）：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513145070_4225_1807987_3.jpg[/img]冷热箱的功率约75W，可以交直流供电，制冷制热手动切换：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513149015_3904_1807987_3.jpg[/img][b]二、车载半导体冷热箱拆解及电路图[/b]用改刀卸下背盖四周的六颗固定螺丝：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513152682_8708_1807987_3.jpg[/img]打开后背，内部的元件及功能见下图标示：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513152384_1881_1807987_3.jpg[/img]绘出该冷热箱电路图如下：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513156041_6974_1807987_3.jpg[/img][b]三、加装数字温控器方案[/b]1、元件采用小型12V直流数显温控器，型号XH-W3002，[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513155333_8203_1807987_3.jpg[/img]这款温控器，温控范围-50～110℃，最大电流10A，可以带动120W负荷，满足该冷热箱额定功率75W的要求：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513156632_4508_1807987_3.jpg[/img]2、加装温控器后的电路图（机器处于制冷状态）将机器内部的12V直流电源输出端（CN3）直接接到温控器电源输入端，再将温控器输出端接到控制板CN1处（注意黄线是+极），温度传感器探头置于前门箱内。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513160035_111_1807987_3.png[/img]3、改接线路在后背上打2个温控器安装固定孔、2个输入输出电线孔：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513161227_7420_1807987_3.jpg[/img]将温控器装上：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513160665_1390_1807987_3.jpg[/img]内部电路板改接线路步骤：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513162091_1175_1807987_3.jpg[/img]考虑到不损伤内部结构和便于维修，温度传感器接线从外部走线：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513163692_5204_1807987_3.jpg[/img]温度传感器探头从前门小缺口处引入内部：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513166862_6086_1807987_3.jpg[/img]投入使用，效果良好：[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513166446_2797_1807987_3.jpg[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011513169547_3206_1807987_3.jpg[/img][b]结束语：[/b]车载半导体冷暖箱用于外出取样工作比较实用。要注意的是，单片半导体制冷片的功率很低，当气候最热或最冷时，其恒温效果差强人意。新选购时，应购买“双核”乃至“三核”有数显温控的产品。对于单核产品，就没有必要购买及加装数显温控器了。

基于半导体制冷片的高精度温度控制系统成果简介半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成，具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究，设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路，并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验，形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前，半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302242_595303_3112929_3.png图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302242_595304_3112929_3.jpg图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标（1）温度范围：0~120℃；（2）控温精度：±0.05℃；（3）半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595305_3112929_3.jpg 图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595306_3112929_3.jpg 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595307_3112929_3.jpg 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点（1）高精度温度采集电路：创新性采用比率法和激励换向技术，系统温度分辨力达到0.001℃，检测精度达到±0.01℃。（2）大功率高可靠性的半导体制冷驱动：采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换，解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题；设计引入滤波和保护电路，大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。（3）双向多模式温控：温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素，综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制，温度范围为0~120℃，控温精度为±0.05℃，驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产，温控系统运行稳定可靠，可复制性强，实现成本低，适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点，有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展，高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛，因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式（1）技术转让；（2）委托开发；（3）双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制，以及电气装置散热等。联系人：杨遂军；联系电话：0571- 86872415、0571-87676266；Email: yangsuijun1@sina.com。微信公众号：中国计量大学工贸所工贸所网站：itmt.cjlu.edu.cn中国计量大学工业与商贸计量技术研究所中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校，主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一，主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题，以新方法、技术、设备及评价为研究对象，主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量，涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室，先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目，科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。“应用驱动、产研融合”是研究所的标签，以应用驱动为前提，通过方法技术化、技术产品化、产品市场化，将科研成果落脚于实际应用，为经济与社会发展提供推动力，同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑，目前研究所已拥有2家产业化公司。

基于半导体制冷片的高精度温度控制系统成果简介半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成，具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究，设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路，并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验，形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前，半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302259_595308_3112929_3.png 图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302259_595309_3112929_3.jpg图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标（1）温度范围：0~120℃；（2）控温精度：±0.05℃；（3）半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302314_595310_3112929_3.jpg 图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302314_595311_3112929_3.jpg 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302315_595312_3112929_3.jpg 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点（1）高精度温度采集电路：创新性采用比率法和激励换向技术，系统温度分辨力达到0.001℃，检测精度达到±0.01℃。（2）大功率高可靠性的半导体制冷驱动：采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换，解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题；设计引入滤波和保护电路，大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。（3）双向多模式温控：温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素，综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制，温度范围为0~120℃，控温精度为±0.05℃，驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产，温控系统运行稳定可靠，可复制性强，实现成本低，适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点，有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展，高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛，因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式（1）技术转让；（2）委托开发；（3）双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制，以及电气装置散热等。联系人：杨遂军；联系电话：0571- 86872415、0571-87676266；Email: yangsuijun1@sina.com。微信公众号：中国计量大学工贸所工贸所网站：itmt.cjlu.edu.cn中国计量大学工业与商贸计量技术研究所中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校，主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一，主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题，以新方法、技术、设备及评价为研究对象，主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量，涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室，先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目，科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。“应用驱动、产研融合”是研究所的标签，以应用驱动为前提，通过方法技术化、技术产品化、产品市场化，将科研成果落脚于实际应用，为经济与社会发展提供推动力，同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑，目前研究所已拥有2家产业化公司。

毛细管电泳温控系统的改造方法温度控制是所有仪器非常重要的一个环节，老仪器，或者国产仪器大多没有温度控制系统，到了炎炎夏日，许多实验就做不成了。这让我们十分苦恼又十分为难！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311201731_478420_2428063_3.jpg以毛细管电泳为例，该仪器本身没有柱温箱，需要通过冷冻液局部致冷，贝克曼的MDQ可以实现温控功能。但是国产仪器构造相对简单，就需要想办法冷却毛细管了。以前看过一部电视剧，叫做《我的团长我的团》，里面谈到了一种机枪叫做马克沁机枪，是水冷的机枪。后面查阅资料，才知道机枪也有风冷机枪。后面我和同学聊天，说起摩托车致冷，他说也有两种方式，即风冷和水冷。但是，风冷的效果没有水冷的效果好！我们的毛细管处在大气环境中，可以将其理解为风冷。可不可以设计一种毛细管，使其也具有水冷效果呢？于是按照这个思路和想法，我进行了如下的设计和实验。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311201728_478419_2428063_3.jpg毛细管水冷原理图首先到当地药店或者诊所购买一根输液管，在输液管上开两个小孔，将毛细管的绝大部分通过两个小孔插入输液管内部，然后用胶水将开孔处密封，保证水路不漏液。随后取一大桶，里面装满自来水，与输液管的两端构成虹吸系统。必要的时候，为了降低水的温度，里面可以加入冰块，进行致冷。根据书本知识，水的比热容最大，降温效果最好。当然如果有超级恒温水浴槽。理论上就可以实现恒温了，不过降低温度的成本可能会有点高啊！本人在不改变仪器结构和原理的条件下，进行了DIY，完完全全服从毛细管电泳分离的基本原理，通过水冷的方式有效的降低了毛细管体系的温度，使毛细管电泳的体系稳定，测试的结果稳定性更好！不过改造过程还是有风险的，一旦密封座的不好，就会漏液。

前言原创大赛几年来，组装和改造一直我帖子的重点，前年是几十万的液相色谱改造，去年是几万元的实验室改造，今年只能写几百元的东西了。虽然价值不同，但我认为科技含量都是不高的，工作量也是不大的，关键是你有自己的想法，并且愿意去做，也要有人允许你这么做。正文组装是源于要在一个蒸馏装置上的蒸馏头上加一个起保温作用的加热装置，这个我多少年前用个调压器连电阻丝，根据需要温度大概地调节电压。不过呢，我这啥都没有，一个变压器也不便宜，算起来还是用温控仪方便点。温控加热装置就是把加热的温度控制在一定范围内，组成就3个部分，加热装置、测温装置：测量温度并传输到控制系统，一般都是各种热电偶、温控仪：根据设置的目标温度和测量的温度之间的差别来决定加热装置的开与关。这个就是我购买的几个配件：温控仪及热电偶，配套一起的；加热带；另外还买了一卷玻纤带（拿来保温的，后来是拿来包加热带和电线的接头和固定电热带用）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209211442_392223_1640192_3.jpg店主的说明，这个对电和仪表都一窍不通的我就看着这个图把它装起来的，如果你们看着这个还不会自己接那就有问题了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209211442_392224_1640192_3.jpg如果说第一套还有点主动的意思，第二套就有点无奈了。买的是我们实验室常用的电热碗，有个调温的旋钮，根据需要旋到特定的位置进行调温，这个从网上买的，使用下来要高低温之间差别太大，加热到温度很高才停止，然后降到很低才再次启动。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209211445_392233_1640192_3.jpg外面也有可控温的加热碗，热电偶都是粗粗直直用来控制瓶里温度，但我要的是控制的加热套表面温度，没法放进去，只好去找那种可以任意弯曲的细长的热电偶，然后跟店主要配套的温控仪。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209211447_392235_1640192_3.jpg店主怕我看不懂连接图，还搞了实体照片通过旺旺发给我http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209211448_392236_1640192_3.jpg货到了以后把电热碗拆了跟温控仪接上，第二套就搞定了。几张工作图：上方的温控仪背面的线接好了，电热碗也拆掉了，没有专业的压线工具，就用老虎钳把铜芯线套在螺丝上，为什么要戴手套呢？因为电热碗里保温的玻璃纤维很扎手http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209211900_392298_1640192_3.jpg把裸露的接头用玻纤带仔细地包好http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209211907_392299_1640192_3.jpg这是两套控温装置的使用图，一个控制在90度，一个控制在180度http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/09/201209211451_392239_1640192_3.jpg成本：温控加热带：79元60（温控仪热电偶）+6（1m加热带）+3（玻纤带，共用，还有多余）+10（运费）温控电热碗：203元100（调温电热碗）+60（温控仪）+23（热电偶）+20（运费，两次）其它成本：电线和插头（讨的）；人工费（好像没打算在工资外给我费用）；价格都是网络公开价格，同一类型甚至同一品牌都会有很多价格，只能挑看起来大一点的店铺，不管价格如何，服务态度都相当的好，很有耐心地跟我解释该如何使用，所以我也一律给了好评。我列出的是我买的时候的参考价，别说哪个买贵了，人家开个店也不容易