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。
实验室需要恒温槽,温度-30到100度。需要有程序控温。带外循环。有没有好的推荐。最好是国产。谢谢!
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。
[color=#333333] 低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]是以冷却液(常用冷却液为水,低温常用合成冷却液,如乙二醇的水溶液等,以下简称冷却液或简称“水”)为传热介质,将其它需要冷却的仪器或设备产生的热量传递出来,通过制冷系统将热量散发到设备外部,从而保证设备在正常的温度范围内工作。装置与仪器设备之间依靠装置内水泵压力形成封闭介质循环,由温度传感器检测介质温度,实施对制冷机的控制。 [/color][color=#333333] 低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]广泛应用多种实验仪器设备如:旋转蒸发仪、X射线衍射仪、ICP发射光谱仪、ICP质谱仪、石墨炉[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]、荧光分析仪、电子显微镜、医用CT机、医用理疗设备、生产试验设备、精密磨床、数控机床、加工中心、激光设备等。[/color]
[color=#333333] [/color][color=#333333]国内的低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]已经取得了很大的发展和进步,从温控程序的升级到控温精度的提高,到仪器材质的选用都有很大程度上的提升,相比于一些进口品牌,有许多国产的低温恒温槽质量也有的一拼。试想一下,在未来,我们的低温恒温槽应该会是什么样的,是精度的越来越精确还是温控性越来越好呢?可以遐想一下,作为常规实验仪器他还欠缺什么[/color][color=#666666][/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#666666][/color][color=#666666][/color][color=#333333] [/color][color=#333333]1[/color][color=#333333]、在控温精度,未来的趋势肯定是越来越精确,目前许多低温恒温槽的精度都可达到±[/color][color=#333333]0.1[/color][color=#333333],珀西瓦尔低温恒温槽可达到±[/color][color=#333333]0.05[/color][color=#333333],相比现在的技术和科技,未来的控温精度还会有更高的提升。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333]2[/color][color=#333333]、在仪器的使用材质上,目前低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]采用的大都是不锈钢材质,不锈钢具有耐酸耐碱,耐腐蚀的作用,可以让满足实验室强酸强碱的实验需求,但使用仪器时需要及时清理仪器,长时间不使用要将仪器清洗干净,放在通风的地方。以保护仪器的使用寿命。在未来,或许会采用新的材质取代现有的不锈钢材质,因为实验会遇到各种各样的物质。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333]3[/color][color=#333333]、在仪器的程序控温开发上,会有很大的改进,现有的低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]一般都是采用多段程序控温,以便达到需要的低温环境,未来或许会有更好的程序达到这种效果。[/color]
[color=#333333] 1、[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]使用前槽内应加入液体介质,液面低于工作台面30mm时不能开机,以防烧坏加热器。[/color][color=#333333] 2、使用电源为220VAC/50Hz,设备必须有良好的接地。[/color][color=#333333] 3、泵开关和制冷开关:控制面板上的循环泵强制开关按键和制冷压缩机强制开关按键请不要去按,除非有特殊的需要。[/color][color=#333333] 3.1.如果按了循环泵强制开关,循环泵会关闭。这样槽内的液体不同位置温度将会不均匀,影响恒温效果。此时可再按循环泵强制开关开启循环泵。[/color][color=#333333] 3.2、低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]如果在温度自动控制的情况下按制冷压缩机强制开关按键,制冷压缩机会关闭。由于自动温控时,制冷压缩机处于常开状态,此时的温度是靠自动加热来稳定液体温度,如果关闭压缩机,将无法控制温度。需要按启动键1秒,关闭设备。然后,再按启动键1秒后启动设备即可恢复温度控制。[/color][color=#333333] 4.[url=http://www.biosafer.cn/productlist-T40.html][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]仪器应安置于通风干燥处,后背及两侧离开障碍物300mm以上距离。[/color][color=#333333] 5.低温恒温槽使用完毕,电源开关置关机状态,拔下电源插头。长期不使用,应放掉槽内液体,并擦洗干净。[/color][color=#333333] 6.在60℃以上高温时,当心碰着恒温槽表面,以免烫手。[/color]
低温恒温槽性能特点: ■采用无氟环保制冷技术,符合环保要求。 ■具有自整定智能PID自动调节控制功能 ■采用优质全封闭风冷式压缩机制冷,噪音小。 ■上下限温度报警可设定 ■全封闭风冷式压缩机制冷系统具有过热,过载自动保护 ■具有超温报警系统,确保仪器安全 ■具有断电保护功能,可自动延时三分钟 ■内胆采用优质不锈钢材料 ■槽内冷液可外引,冷却机外实验容器 ■设有外循泵,可建立机外第二恒温场 ■触摸软键可快速设定温度,操作方便 ■采用大频幕液晶显示,方便直观了解工作状态 ■采用模糊控制理论,自动识别设定温度与环境温度之差,确认是否单加热或制冷加热的同时工作,从而达到节能降耗 DCW-2008主要技术参数: 温度范围:-20~100℃ 温度波动度:±0.05℃ 数显分辨率:0.1/0.01℃ 工作槽容积:280×250×140mm 槽深度:140mm 循环泵流量:6 L/min 工作槽开口:235×160mm 排水口:有 净重:35 Kg 包装尺寸:515×450×600mm
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;
[size=16px][color=#339999]摘要:为了解决室温至液氮温区温控系统中需要昂贵的低温电动阀门进行液氮介质流量调节的问题,本文提供了三种不同精度的液氮温区内的低温温度控制解决方案。解决方案的技术核心是通过采用电动针阀和电气比例阀在室温环境下来快速调节外部气源流量或压力大小以实现低温温度的精准控制,不再需要具备耐低温性能的低温阀门。同时,在上述两种技术方案的基础上增加了电加热形式的第三种解决方案,可实现更高精度的低温温度快速控制。[/color][/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][img=电动针阀和电气比例阀在流动液氮气体低温温度控制中的应用,600,336]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270648384200_9124_3221506_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/size][/align][b][size=24px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 对于液氮温度范围内的低温温度控制, 目前常用的方法为以下两种:[/size][size=16px] (1)直接浸泡式:即试验件完全浸泡在液氮内进行降温冷却和相应的温度控制,但采用这种方式时试验件的冷却温度无法在较宽泛的低温温区内进行控制和调节,只能在接近-196℃的温度附近通过控制液氮气压来进行小范围的调节和控制。另外,直接浸泡法往往未等试验件达到冷却保温时间,液氮已基本完全挥发。同时,这种操作方式较为简陋,对实际操作人员要求较高,稍有不慎将会有安全事故发生。[/size][size=16px] (2)液氮吹扫法:即直接采用流量可控的液氮或液氮气体进行吹扫来进行试验件低温温度调节和控制。在采用吹扫法进行低温温度控制时,液氮或液氮气体的流量大小直接关系到试验件温度的稳定性和可靠性。同时,低温介质的流量控制一直是行业的难点和痛点,这要求低温管路上的流量控制阀内的各个元器件均需要很好的耐低温特性,且价格十分昂贵。有些简陋的低温控制采用了低温开关阀进行通断式控制,尽管降低了阀门成本,但这种开关控制模式的控制精度极差。另外,低温介质的出口与试验件或热交换器内的空气直接接触,空气中的水蒸气遇冷急剧结冰,随着降温时间增长,低温介质的出口很容易被结冰堵塞。现亟需研发一种核心控制器件在常温状态下便可实现超低温控制的试验装置。[/size][size=16px] 为了解决上述液氮吹扫法中存在的问题,本文提供了三种不同精度的液氮温区宽量程温度控制解决方案。解决方案的技术核心是通过调节室温环境下的气源流量或压力大小来实现低温温度的精准控制,不再需要控制阀门具有耐低温性能。同时,在上述两种技术方案的基础上将增加电加热形式的第三种解决方案,由此可实现更高精度的低温温度控制。[/size][size=24px][color=#339999][b]2. 原理和分析[/b][/color][/size][size=16px] 在传统液氮低温温度控制的吹扫法中,普遍是直接调节液氮低温介质的吹扫流量,同时结合温度传感器和PID控制器形成闭环控制回路,通过对流量的控制最终实现低温温度控制。[/size][size=16px] 通过分析上述的传统液氮吹扫法可以发现,实现低温介质吹扫的基本原理是在液氮罐(杜瓦瓶)内形成较高的气压迫使液氮或液氮气体溢出到设定管路内形成低温介质流动,最终再通过调节流动速度来进行低温温控。因此,液氮罐中的高压气体是所有这些的关键,只要能调节气体压力,同样能在固定管路内形成不同流速的低温介质而达到控温目的。同时,这种调节液氮罐内气体压力的方式可在室温环境中实现,这样就可以避免在直接低温介质流量控制中需要使用特殊且昂贵的电动低温调节阀。[/size][size=16px] 基于上述分析,本文设计了以下三种低温温度控制方案,并可实现不同的控制精度。[/size][size=24px][color=#339999][b]3. 进气流量控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 对于任何具有一定空间大小的容器而言,其内部压力都可以归结为进气和出气流量所达到的一种动态平衡状态。因此,如果要对液氮罐内的气体压力进行控制,有效的方法之一就是对液氮罐的进出气体流量分别进行调节使其达到动态平衡。[/size][size=16px] 需要注意的是,在实际低温温度控制系统中,液氮罐的出液口或出气口往往直接与试验件的冷却管路连接,若在液氮罐出口处对低温介质流量进行直接控制又会需要使用低温阀门,因此这时可以基出口孔径不变而不对流量进行调节,只调节液氮罐的进气流量。具体方案如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电动针阀调节流量的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,354]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270650154160_155_3221506_3.jpg!w690x354.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 采用电动针阀调节流量的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图1可以看出,高压气体(一般为氮气)经过减压阀形成固定压力的气体,此室温高压气体流经电动针阀和进气管进入杜瓦瓶中的液氮中。室温高压气体进入液氮后使液氮形成蒸发而挥发为气体,挥发气体在使密闭杜瓦瓶中压力逐渐升高的同时,通过出气管流经试验装置中的热交换器后排出。由此可见,通过调节安装在进气管路上的电动针阀,针阀开度越大,进气口流速越快,液氮挥发越激烈,杜瓦瓶中的压力越高,最终使得流经热交换器的低温介质流速越快,相应的降温速度也越快。此方案的另一个主要特点是电动针阀可以在室温下工作。[/size][size=16px] 由此可见,这种在室温下通过调节进气流量的解决方案是通过电动针阀、温度传感器和PID程序控制器构成了一个低温闭环控制回路,从而可实现低温温度的定点控制或程序控制。但这种方案存在的问题是控温精度较差,一般会有2~5℃的温度波动,主要原因如下:[/size][size=16px] (1)由于一定流量的高压气体使得杜瓦瓶内的压力产生变化,压力的改变又使得冷却介质的流量发生改变,这个升华过程和压力变化过程比较复杂,这使得进气流量与压力以及压力与温度并不是一个简单的线性关系,这都是造成温度控制不准的主要因素。除非整个调节过程的速度非常快,但实际往往是个慢速过程。[/size][size=16px] (2)这种仅仅采用低温介质进行温度控制的技术手段存在降温快而升温慢的弊端,一旦实际温度超过设定点温度,往往需要试验件缓慢散冷才能实现回温,这也是造成低温温度控制很难实现较高精度的另一个主要原因。[/size][size=24px][color=#339999][b]4. 进气压力控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了解决上述流量控制过程中存在的压力不稳定问题,本文提出的另一个解决方案就是直接对杜瓦瓶中的压力进行控制,即采用对高压气体进气口压力的调节和控制来实现杜瓦瓶内部压力的精确控制。具体方案如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270651039090_5722_3221506_3.jpg!w690x358.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 采用电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图2可以看出,高压气体经电气比例阀在进气口处按照设定值进行压力控制,由此保证杜瓦瓶中的压力始终处于准确受控状态。通过电气比例阀、温度传感器和PID程序控制器构成的双闭环串级控制回路(其中电气比例阀为辅助控制回路,PID控制器与温度传感器和电气比例阀构成主控回路),通过调节比例阀的输出压力进而控制杜瓦瓶内的气体压力,杜瓦瓶中的压力越大,使得流经热交换器的低温介质流速越快,相应的降温速度也越快。由此,通过PID控制器自动根据设定点或设定程序来调节杜瓦瓶中的气体压力,从而可实现低温温度的更准确控制,规避了复杂得升华过程带来的控制不确定性。[/size][size=16px] 与前述流量控制方案相比,压力控制方案的结构同样十分简单,提高了温控系统的控温精度,同时还保留了可在室温下进行调节的优势。[/size][size=16px] 压力控制方案的另一个突出优势是可以进行大尺寸试验件的低温控制,这主要是由于大尺寸液氮杜瓦瓶内的压力控制要远比流量控制更为简便和准确,而流量控制方案会受到电动针阀口径大小对流量调节范围的限制,大口径针阀较慢的响应速度也会给温度控制带来误差。[/size][size=16px] 尽管压力控制方案是流量控制方案的升级,也提高了控温精度,但还是没有解决单一冷却方式存在的冷却快但回温慢的弊端,还存在控温精度比较有限和控温速度较慢的问题。[/size][size=24px][color=#339999][b]5. 电加热辅助进气压力控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了彻底解决单一冷却方式存在的冷却块但回温慢造成控温精度不高和速度较慢的问题,本文提出了另一个优化方案,即在进气压力控制方案的基础上,在试验件上增加电热器以提供加热功能,由此提供一个主动加热装置配合冷却系统形成冷热双作用系统,在试验件温度低于设定值时自动主动加热形成微调,这样既可以实现温度快速回温达到设定值提高控制速度,同时还可以大幅度提高控温精度。具体方案如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电气比例阀调节压力以及辅助电热器的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270651428613_3754_3221506_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 辅助电加热式电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图3所示,优化方案是在图2所示方案的基础上增加了电热器,即增加了一路纯加热功能的温度控制。同时,为了配套此加热功能的实现,除增加了一只温度传感器之外,另外还采用了VPC2021-2系列的双通道PID调节器。由此形成了两个独立控制回路,一个回路控制进气压力实现低温温度的粗调,另一回路控制加热实现低温温度的细调,由此同时保证控温速度和精度。[/size][size=24px][color=#339999][b]6. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本文提出的解决方案,彻底解决了以往液氮温区低温控制中需要配备昂贵电动低温调节阀的问题,也解决了低温开关阀控温精度很差的问题。[/size][size=16px] 本文所述的三个解决方案,可适用和满足液氮温区内宽量程范围内不同要求的温度控制,在实际应用中可根据具体情况选择使用。其中控制流量和控制压力的方案可适用的温度控制范围为0℃~-150℃,而辅助加热器功能后控制压力方案的可控温度范围为150℃~-150℃,这里的上限温度主要受加热器耐低温特性决定。[/size][size=16px] 上述所有低温控温方案仅适用于液氮气体的吹扫形式,因此温度不是很低,但为更低温度的液氮介质直接流动冷却以及温度控制提供了技术上的借鉴。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align]
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!
[color=#333333] 技术的进步,科技的发展,这些低温恒温槽也在翻天覆地的变化着,精度更高、控温更精准,因此在选择的时候也会遇到诸多的问题,不知道什么样的仪器才最适合自己使用,什么样的仪器质量才最可靠。一般我们在选择低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]的时候可以考虑以下几点,相信对你的选择会有或多或少的帮助。[/color][color=#333333] 1、在打开低温恒温槽网页或小册子时,你可以首先观察仪器的图片,一般仪器首先给你展示的、是它的面板设计,仪器虽说质量与面板设计并非成正比,但是一个好的仪器,生产商在研发时还是很在意的,就像衣服质量再好,难看也卖不出去,一看卖相而看材质[/color][color=#333333] 2、目前市场上大部分低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]都是采用304不锈钢材质的,外表采用简易铸钢结构,如果发现仪器不是使用304不锈钢内胆,或316不锈钢内胆,你就可以考虑简单的看看了,因为仪器一旦涉及强酸强碱介质,其他常用的不锈钢内胆无法承受。如无特殊需要外壳可选用建议铸钢材质,相比整机不锈钢结构节省成本。[/color][color=#333333] 3、仪器内是否添加其他物件,因为有些实验需要添加一些物件,如固定离心管的不锈钢试管架等,这些可以根据你的实验需要,进行询问。避免出现误买。[/color][color=#333333] 4、是否有内外循环,这很重要,在低温恒温槽中,内外循环泵是仪器高精度恒温的重要保证,可查看仪器面板上是否有泵循环按钮或装置。[/color][color=#333333] 5、多向厂家咨询关于低温[url=http://www.chinanoted.com/][b][color=#333333]恒温槽[/color][/b][/url]这一块的知识和产品信息,多方面了解低温恒温槽的特点和性能是否满足自己实验室的需求,现在许多低温恒温槽除了外形,体积等一些东西不能变化,其他许多都是很灵活的。 [/color][color=#333333] 6.还有一些仪器参数的细节上需要注意,切记不可马虎了事[/color]
wuhegang : 各位同行: 我实验室检定温度计0点的低温恒温槽内一直添加的制冷液,这个东西既不环保费用也高,不知是否可以更换为蒸馏水?
一、首页,大致分为如下几个结构 1-电机2-混合区3-工作区4-控温仪5-油泵6-储油箱7-铂热电阻温度计 二、标准油槽的工作原理: 油槽槽体中油的流动和温度控制系统在电机带动的浆叶推动下,油在混合区经加热器加热,自上而下流动,经桨叶强烈搅动,油流充分混合,油流的温度达到均匀一致,然后导流向上进入工作区,在工作区中油流要求有合适的流速,良好的绝热,以保证它在工作区中温度均匀且稳定不变;此后油流再进入混区,合依次做循环流动。 1、控温仪工作原理 控温仪的感温元件铂热电阻温度计置于流体中,用于检测温度信号,使温度控制装置根据槽温变化,以PID调节方式发出控制信号,控制双向可控硅导通角的大小,调节加热器的加热功率,使槽温稳定在设定温度下 2、供油循环系统:(有的油槽无储油箱,需人工进行) 该系统在油槽正常工作时不启用,只有在需要注油时才工作。具体结构下如:在油槽底部设有贮油箱,通过油泵和换向阀,将贮油箱中的油经输油管泵入油槽中;若需清理贮油箱中的油,可通过换向阀和换油放液阀抽离贮油箱,在油槽升温时,溢出的油通过溢流管,直接排入贮油箱,若槽温需快速下降,可打开放油阀门,把槽中部分高温油放入贮油箱后,再用油泵将冷油经输油管泵入槽内,由此,供油循环系统使得工作环境干净,操作人员操作较简单、高效。 3、温度控制系统 油恒温槽,要求必须在其工作范围内、任一设定温度下,能建立一个温度分布均匀且稳定不变的热环境,因此所配备的温度控制系统十分重要。另外,恒温槽槽体结构、系统的热惯性、介质的均匀受热状况、混合和良好的流动状态、装置绝热保温的优劣,以及整机运转的稳定性,都直接影响控温品质。目前较一般第三章恒温槽温场的影响因素分析的设备均采用数显温度控制仪与装置配合,可实现较高品质的温度控制,槽温波动度一般可达到0.1℃/30min,槽温均匀度可达0.1℃。
1、 低温恒温槽水循环使用了一年多之后,制冷的速度好像越来越慢了,在气温越高时越明显,怎么办?答:低温恒温槽水循环使用很简单,但是定期的维护和保养工作一定不能忽视的。有很多看似故障的毛病其实就是没有定期的做维护和保养引起的。低温恒温槽水循环自身的电功率和制冷剂从负载中带走的热量都需要从前通风罩处的散热器中排走,如果前通风罩上吸满灰尘和柳棉等就会妨碍这些热量的散发,制冷效果将直接大打折扣。正常的使用条件下,制冷量下降都是因为通风散热效果太差或环境温度太高引起的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509291547_568497_3005330_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509291547_568502_3005330_3.jpg
低温恒温槽低温恒温槽应用范围: 对半导体制造装置发热部的冷却:单晶片洗净转载、印刷机、自动夹座安装装置、喷涂装置、离子镀装置、蚀刻装置、单晶片处理装置、切片机、包装机、显影剂的温度管理、露光装置、生磁部分的加热装置等。 低温恒温槽对激光装置发热部分的冷却:激光加工、熔接机的发热部分、激光标志装置、发生装置、二氧化碳激光加工机等。 其他产业用机器发热部分的冷却:等离子熔接、自动包装机、模具冷却、洗净机械、镀金槽、精密研磨机、射出成型机、树脂成型机的成型部分等。
请购一台比较新的二手低温恒温槽,品牌的话LAUDA、优莱博、雪中炭都可以,具体私聊,有渠道的兄弟留一下信息。
在买低温恒温槽时,我们绝大部分考虑的就是温度范围、槽的体积,其他方面好像没有什么应该注意的,请各位讨论讨论,买低温恒温槽时还需要注意哪些因素?
PLC程序控制器目前已广泛应用于各个领域之中,其中在[b]快温变试验箱[/b]中的的应用也是比较普遍。因其内部是由大量的电子元器件组成,很容易受到周围一些电气元件的干扰、强磁场电场以及振动幅度大等因素影响到PLC控制器的正常工作,这点往往被许多人忽略。即使程序编制再好,安装环节不注重,日后调试、运行会带来很多的故障。疲于奔命地维护。[align=center][img=,469,469]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105311519164835_6525_1037_3.jpg!w469x469.jpg[/img][/align] 以下是快温变试验箱PLC程序控制器安装时注意事项: 1、PLC安装环境 环境温度在0~55度,过高过低会导致内部电了元器件运行不稳定。必要时可采取降温或升温措施进行调节。 不能安装在振动频率50Hz、幅度为0.5mm以上,因振动幅度过大容易造成内部电路板的电子元器件脱焊以及脱落现象出现。 在电器箱内外应尽可能远离强磁场电场(如控制变压器、大容量的交直接触器、大容量的电容器等)电气元器件,还有易产生高次谐波(如变频器、伺服驱动器、逆变器、可控硅等)控制器件。 避免安装在金属粉尘多、腐蚀、可燃气体、潮湿等场所。 2、电源 要正确接入PLC电源,有交直之分。建议可使用隔离变压器提供给快温变试验箱PLC程序控制器电源。 3、接线布线及走向 接线时应使用冷压片压接后再接入PLC的输入输出端子上,并保证紧固牢靠。 当输入为直流信号时,如周围干扰源又多,应考虑带有屏蔽的电缆或采用双绞线为宜,在线的走向尽量不要与动力线平行且不能放置在同一线槽、线管内,以防造成干扰。 4、接地 有效地接地可以避免浪涌信号的冲击干扰,其接地电阻不应大于100欧,电气箱中如有接地铜排,应直接接到接地排上,不可与其他控制器(如变频器)的接地连接后再接入接地排上。
在低温恒温槽的槽内加入液体介质,液体介质液面不能低于工作台板20mm。1、 液体介质的选用:A、工作温度低于8℃时, 液体介质一般选用酒精。B、工作温度8℃-80℃时,液体介质一般选用纯净水。C、工作温度80℃-90℃时,液体介质一般选用水油混合液。D、工作温度高于90℃时,液体介质一般选用油。2、插上电源,开启“总电源”开关,再开启“电源”按键和“循环”按键。(注:开关在仪器背面)3、仪表操作如下:A. 仪表按键说明: 移位键 ▲加数 ▼减数 SET设定功能键B.温度设定: 如工作温度高于环境温度,按设定功能键进入温度设定值设定状态。设定值末位闪烁,此时先按移位键后按加数,设定您所需的工作温度,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。C、 如工作温度低于环境温度,开启“制冷”按键(注:在液体温度40℃以上不能开启),按设定功能键进入温度设定值设定状态。设定值末位闪烁,此时先按移位键后按减数,设定您所需的工作温度,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,此后软件进入自动控制状态。4、 测量值温度与实际温度修正说明:按设定功能键5秒钟左右,上窗口显示“PASS”字样,此时按加键输入密码“0001”,再按一次设定功能键进入实际修正状态,此时上窗口显示“SC”字样,如温度偏高就按加键,偏低就按减键,修正完备再按设定功能键5秒左右退出即可。等测量值到达工作温度时稳定一段时间即可进行实验或测试。
论坛上各位朋友,不知那位用过低温恒温槽啊?最低温度为-100度左右.如用过那个厂家提供这种设备的?多谢帮忙!
低温恒温槽哪个厂家的质量比较好?主要用于旋转蒸发仪的冷凝 谢谢大家
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?
[align=center][img=在昆虫学实验用自动气压室中如何实现正压和负压的高精度程序控制,500,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211090604445428_4508_3221506_3.jpg!w690x535.jpg[/img][/align][color=#990000]摘要:昆虫的行为模式会受气压变化的明显影响,为在可控气压条件下的气压室内模拟自然气压变化对昆虫行为进行准确和可重复的研究,需要气压室的气压变化可精确程序控制。本文针对客户提出的气压室压力精密程序控制要求,介绍了高精度真空压力控制仪解决方案。真空压力控制仪采用密闭容器进出气体动态平衡法工作原理,以高压气瓶作为高压气源,真空泵进行抽气,通过双通道真空压力程序控制器采集压力传感器并同时自动调节进气针阀和出气针阀的开度,实现任意设定压力变化程序的精密控制和长时间稳定运行。[/color][align=center][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align][color=#990000][size=18px][b]一、问题的提出[/b][/size][/color]各种生物体所处的环境会影响和改变其生活方式,这些环境条件主要包括风、雨、土壤成分、辐射、温度和大气压力等因素。大量研究表明,不利的天气条件(通常与气压变化有关)会影响繁殖、摄食和栖息。昆虫行为,如飞行、产卵、寄生、交配和鸣叫等,会受到气压的影响。对于昆虫行为模式与气压之间的相关性研究,目前普遍采用的方式是在自然条件下进行观察和记录,存在效率低、周期长和不准确等问题。个别实验室使用了手动控制气压的气压室,但存在气压控制不准确、无法长时间的精密模仿自然压力的缓慢变化过程以及可控的气压变化范围很窄等问题。最近有客户希望能对昆虫研究用的气压室进行正负压自动控制,具体要求如下:(1)气压控制范围:以一个标准大气压为基准,能实现气压室的气压在内正负压力范围内的精密控制,即气压室内的绝对压力在90kPa~110kPa范围内精密可控。(2)气压控制形式:可自动模拟自然界大气压的缓慢变化过程,即气压变化可按照任意设定的变化方向和速度进行控制,气压可准确恒定在任意设定点处。总之,整个气压变化过程可按照任意设定的折线形式进行精密控制。(3)气压控制精度:在90kPa~110kPa范围内,任意压力下的控制精度小于±0.1%。为了满足客户提出的上述要求,本文将提出相应的高精度气压程序控制解决方案。解决方案将采用密闭容器进出气体动态平衡法,采用高压气瓶作为高压气源,真空泵进行抽气,通过双通道真空压力程序控制器采集压力传感器并同时控制进气针阀和出气针阀的开度,实现任意设定压力变化程序的精密控制和长时间稳定运行。[b][size=18px][color=#990000]二、解决方案[/color][/size][/b]从客户提出的上述要求可以看出,用于昆虫行为研究的气压室压力控制是个典型的正负压力自动控制问题。此正负压力自动控制需要解决以下几方面的问题:(1)正压(压力)和负压(真空)如何形成。(2)正负压自动控制方法和控制仪器。(3)压力传感器的选择。(4)控制阀门的选择。为解决上述几方面的问题,本文提出的具体解决方案如图1所示。[align=center][color=#990000][img=气压室压力控制方案结构示意图,550,227]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211090607045916_3943_3221506_3.jpg!w690x285.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 昆虫研究用气压室正负压力程序控制方案示意图[/color][/align]首先,为在气压室内形成正压和负压,解决方案采用了动态平衡法。如图1所示,在气压室的左边进气端布置高压气源,在气压室的右边出气端布置真空泵,如果进气流量大于排气流量则形成正压,若排气流量大于进气流量则形成负压。进气和出气流量通过进气阀和排气阀调节。对气压室正压和负压的调节和控制,是一个典型的分程控制案例,即采用一个调节器的输出同时驱动几个工作范围不同的执行器。这里的调节器就是图1所示的压力控制器,工作范围不同的执行器是进气阀和排气阀。由此可见,压力控制器要求具有分程控制功能,即要求压力控制器针对不同工作范围(正压或负压区间)具备同时调节进气阀和排气阀开度大小的功能。另外,为了保证控制精度,所选择的压力控制器为超高精度PID调节器,具有24位AD和16位DA转换器,并具有双精度浮点运算功能,最小输出百分比可以达到0.01%。为了保证气压室内压力变化达到客户提出的控制精度,还需要选择高精度压力传感器。如果要达到±0.1%的控制精度,压力传感器的测量精度需要达到±0.05%。同样,压力控制精度还取决于进气阀和排气阀的调节精度和响应速度。对于体积较小的昆虫学实验用气压室,则要求阀门具有超高的响应速度。我们选择用步进电机驱动的快速电动针阀,电动针阀的全程开启速度为0.8秒,具有超低的真空漏率和7bar的耐正压能力。一系列不同通孔孔径的电动针阀可供选择以满足不同规格尺寸的自动气压室。最关键的是可以使用0~10V(或4~20mA)的模拟信号直接驱动电动针阀,且具有非常好的线性度和重复性。经过上述选择和配置,按照图1所示的解决方案,所配置的真空压力控制仪如图2所示。[align=center][color=#990000][img=用于气压室的真空压力控制仪结构示意图,550,447]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211090607364958_9108_3221506_3.jpg!w690x561.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 昆虫研究用气压室真空压力控制仪结构示意图[/color][/align]图2所示的真空压力控制仪是一个集成式仪器,将包括数控针阀、控制器、电源等所有部件都集成安装在控制仪内。控制仪两侧留有连接充气/抽气泵的快插接头。控制仪背面留有连接气压室进气/出气的快插接头,同时还留有连接压力传感器、计算机通讯和工作电源的专用接口。压力传感器以外置形式直接安装在气压室侧壁上,可更准确的检测气压室内的真空压力变化。压力传感器的信号和电源引线连接到真空压力控制仪背面相应的连接器上。这种外置式压力传感器形式更具有扩展性,可根据不同气压室或密闭容器的真空压力控制范围选择不同压力传感器,并便于更换和安装。计算机通讯采用了具有标准MODBUS协议的RS 485接口,由此可连接计算机。通过PID控制器随机所带的控制软件,计算机可直接遥控PID调节器,并采用软件界面操作进行控制程序设置和运行,对控制过程进行数据采集、存储和全过程结果曲线显示。[b][size=18px][color=#990000]三、总结[/color][/size][/b]上述的正负压精密控制解决方案作为一种标准的真空压力控制仪器,除了可以满足昆虫学实验用自动气压室的各项要求外,还具有很强的适用性和可扩展性,主要体现在以下几个方面:(1)可进行更大区间的真空压力控制,绝对压力控制范围可覆盖0.1Pa~0.5MPa,具有非常宽泛的正压和负压控制范围。(2)在正压和负压区间可实现各种形式的控制,如单独控制正压、单独控制负压(真空度),也可正负压连续控制,所有控制可进行定点控制,也可进行折线编程程序的自动控制。(3)可进行更多功能的扩展,如实现不同气体或不同气体含量混合气体下的气压控制,也可用来同时控制其他环境变量,如温度、湿度和光照等。总之,标准化的真空压力控制仪可满足各种实验室气压室的压强程序控制,并具有±0.1%以上的控制精度。同时,控制仪也适用于各种真空压力容器(如气候室、气候环境试验箱、真空气氛炉、真空干燥箱、旋转蒸发仪、精密低温容器、冷冻干燥箱和各种光谱仪等)的气压精密控制,大大提高了自动化程度和控制精度。[align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
在选用恒温槽介质时,应着重考虑比热、导热性、粘度和闪点等参数,这些参数往往决定了该介质的可用温度范围和所能形成的温场性能好坏。在选取时,应尽量选用比热小,导热性高,粘度低,开口闪点高的工质,在此基础上,兼顾工质的经济性、方便性和安全性。 选择恒温槽工作介质时还要考虑其是否便于储存和运输,是否具备一定的经济性,操作时是否方便和安全。该工作介质应该对人体无毒无害或毒性很低,并且易于清洁。在不使用时应能便于储存在容器中,而且不易变质、燃烧或爆炸。 列举几种我们实验中常见的恒温槽介质 1: 水 水是最常见的一种恒温槽工质,在其可工作的温度范围内,它是一种理想的液体工质。它的优点是价格便宜,粘度低,具有一良好的热力学特性。它的工作温度范围上限由当地的大气压决定,通常都可在5℃一100C温度范围内良好的工作。其缺点是工作温度范围较窄,并且容易结垢生藻和导致设备生锈,所以用于恒温槽工质时,最好采用纯水或蒸馏水以减少结垢,定期的进行清理,勤换水,以保持良好的测试环境。 2:硅油 硅油是一种人造的化合物,具有各种不同的粘度和较宽的温度范围,同时也具有良好的热力学特性和较低的可燃性,能满足多种恒温槽的工作要求,也是应用很广的一种恒温槽工质。其缺点是在高温时会产生较大油烟,而且会与空气中的氧发生氧化反应。这种氧化反应如果一直持续就会发生前文提到的焦化现:象。在日常使用中如果发现硅油的颜色变深,这通常表示已经发生了氧化反应,若汕的颜色己经变的很深,则应当重新更换工质。使用硅油的作为介质的时候,有条件的客户可以放在通风处内使用。 另外,有的硅油的工作范围是在低温区域,在一些湿度较高的地区,此时空气中的水蒸气将会冷凝进入恒温槽中,在通过冷却管路时,由于油水是分离的,这部分水将凝结在管路上形成冰套,使冷却管路的制冷效率降低,恒温槽的降温将变慢。这时候建议客户可以将恒温槽温度设置到100度左右,进行水分的蒸发。以延长介质的使用寿命。 3:酒精 酒精是低温恒温槽的理想介质,由于酒精能够吸收水份,不会产生低温油槽中水结冰的现象,而且其具有很低的粘度和良好的热力学特性。但是酒精对水的吸收有一定的极限,当它达到饱和状态时,其理化特性将变的十分不稳定,导致恒温槽的性能降低。所以,当酒精达到饱和状态时就必须进行更换。同时,由于酒精易挥发,闪点很低,所以对酒精的使用应注意安全,保持在低温范围内使用,并且在不用时及时的装入密闭容器中,以减少其挥发。 4:浴盐 导热浴盐在没有污染的情况下具有良好的热力学特性和稳定性,它通常用于200 C ^-550℃的温度范围,但是在温度大于454℃时,它会缓慢的产生热分解,最终导致温场的稳定性和均匀性下降。另外,它具有很强的吸湿性,必须放置在干燥的地方防止潮解。另外,在工作时应严禁与水接触,否则高温浴盐爆溅开极易产生事故。 以上几种介质是实际生产和实验中常见的几种工质,其它还有全氟碳化合物、白煤油等工质,它们都有各自的特性和适用的工作温度范围,在实际应用中我们可以结合自己的实际需要和恒温槽的技术性能来选用合适的工质。通常说来,在低温范围,酒精是良好的工作介质,可以形成良好的温场,在中温范围,硅油和水都有各自不同温度范围,都能形成均匀稳定的温场,在高温范围,浴盐是理想的选择,但在操作时一定要注意安全。 http://www.shunmayq.com/Upload/image/zp(2).jpg
恒温恒湿试验箱有恒定湿热试验、交变湿热试验两种试验方法。普通的恒温恒湿试验箱一般指的是恒定湿热试验箱,其控制方式为:设定一个目标温度、湿度点,试验箱具有自动恒温到目标温度、湿度点的能力。高低温交变湿热试验箱具有设定一段或者多段高低温变化、循环的程序,试验箱有能力根据预置的曲线完成试验过程,并且可以在升温、降温速率能力的范围内,控制升温、降温的速率,即可以根据设定的曲线的斜率控制升温、降温速率。同样,高低温交变湿热试验箱也具有预置温度、湿度曲线,并且根据预置进行控制的能力。当然,交变试验箱都具有恒定试验箱的功能,但交变试验箱的制造成本较高,因为交变试验箱需配置有曲线自动记录装置、程序控制仪,还须解决试验箱在工作室内温度较高的情况下开启制冷机等问题,因此,交变湿热试验箱的价格比恒定湿热试验箱的价格一般要高20%以上。因此,我们应当实事求是的以试验方法的需要为出发点,选用恒定试验箱或者是交变试验箱。 更多阅读:恒温恒湿试验箱技术资料
低温恒温槽用久了之后,会不会突然出现温度降不到零下的状况?是怎们一回事?
[align=center][img=高海拔低气压模拟试验箱中高精度真空度程序控制解决方案,550,523]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312011543074519_5661_3221506_3.jpg!w690x657.jpg[/img][/align][b][size=16px][color=#333399]摘要:针对用户提出的低气压试验箱中的真空度精密可编程控制,以及0.001~1000Torr的宽域真空度控制范围,本文基于动态平衡法提出了切实可行的解决方案。解决方案采用了上游控制和下游控制两路独立高精度的PID程序控制回路,基于不同量程的高精度电容真空计,分别调节进气电动针阀和排气电动球阀,可实现各种低气压环境试验箱中高精度真空压力控制。此解决方案已在多个真空领域得到应用,并可以达到±1%的高精度控制。[/color][/size][/b][align=center][b][size=16px][color=#333399]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/b][/align][b][size=18px][color=#333399]1. 项目背景[/color][/size][/b][size=16px] 低气压试验箱主要用于航空、航天、信息、电子等领域,确定仪器仪表、电工产品、材料、零部件、设备在低气压、高温、低温单项或同时作用下的环境适应性与可靠性试验,并或同时对试件通电进行电气性能参数的测量。低气压试验也是用设备模拟高空气压环境,用来确定元件、设备或其他产品在低气压条件下贮存、运输或使用的适应性。[/size][size=16px] 低气压试验具有很多测试标准可执行,如GB2423.27、IEC60068-2-39、B2423.42、GB2423.102、GB2423.26、IEC60068-2-41、GB2423.21、IEC60068-2-13和GJB 150.24A 等。在单纯的低气压实验中,这些标准都要求在试验中应达到1kPa的最低压力,其允许差未±5%或±0.1kPa(以大者为准),在84kPa等级时的允差为±2kPa。[/size][size=16px] 最近有客户在上述标准的基础上,对低气压控制提出了更苛刻的要求,具体为以下两点:[/size][size=16px] (1)压力变化范围(绝对压力):100kPa→120Pa→1.05Pa→10Pa→1kPa→100kPa,即要求气压在1.05Pa至100kPa(标准大气压)之间可对腔室真空度进行任意点顺序控制和循环。[/size][size=16px] (2)压力变化率:不高于10kPa/min。持续时间:从10Pa到1000Pa变化过程时间不少于20min,最低大气压力(1.05Pa)持续时间不少于10min。[/size][size=16px] 将用户的上述要求绘制成随时间变化的真空度控制曲线,如图1所示。由此可见,要实现上述要求,真空压力的控制需要具有以下特征:[/size][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=低气压程序控制曲线,500,313]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312011545371588_3376_3221506_3.jpg!w690x433.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图1 低气压环境试验中的真空度变化曲线[/b][/color][/size][/align][size=16px] (1)在1Pa~100kPa范围内可设置任意真空度点进行恒定控制和程序控制,程序控制可由低到高或由高至低,并具有多次循环控制功能。[/size][size=16px] (2)程序控制过程中需要真空度按照设定的不同的变化斜率进行精密控制。[/size][size=16px] 为了满足上述用户提出的高精度真空度程序控制要求,本文提出了如下解决方案。[/size][size=18px][color=#000099][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 首先,按照用户要求,解决方案拟达到的技术指标如下:[/size][size=16px] (1)真空度控制范围:1Pa~100kPa(绝对压力)。[/size][size=16px] (2)真空度控制精度:读数的±%。[/size][size=16px] (3)控制功能:PID自动控制,多个设定点变化速率可编程自动控制,并可多次循环运行。[/size][size=16px] 为了实现上述技术指标,本解决方案所设计的高精度真空度控制系统如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#000099][b][img=低气压试验箱真空度程序控制系统结构示意图,690,331]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312011546112579_611_3221506_3.jpg!w690x331.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#000099][b]图2 低气压试验箱真空度程序控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 对于在1Pa~100kPa如此宽范围的低气压环境试验箱真空度控制,解决方案基于真空压力的动态平衡控制原理,即通过调节试验箱进气流量和排气流量达到某一平衡状态,从而快速实现不同真空度设定点和真空度变化速率的高精度控制。整个真空压力控制系统主要由不同量程的真空计、电动针阀、电动球阀、真空压力控制器、真空泵、上位计算机和各种阀门管件组成,所组成了两个独立的PID控制回路分别进行上游控制和下游控制,以此进项全真空度范围的控制覆盖。此低气压试验箱真空压力控制系统具有如下功能和特点:[/size][size=16px] (1)上游控制模式:所谓上游控制模式就是固定下游排气速率不变而调节控制上游进气流量的一种控制方式,这种控制方法常用于气压低于1kPa的低气压或高真空精密控制。如图2所示,上游控制回路由红色线段示意,此控制回路由10Torr真空计、电动针阀和可编程真空压力控制器组成。在上游控制模式具体运行过程中,控制器采集10Torr真空计信号并与设定值进行比较后,输出控制信号给电动针阀来调节进气流量。需要特别注意的是在上游模式运行过程中,下游真空压力控制器处于手动模式,即下游控制器的输出为一固定电压值,从而是电动球阀始终处于固定开度状态,使得排气流量在低气压或高真空度区间尽可能保持较大的抽速。另外,由于电容真空计对应的是线性电压输出信号,即对应于10Torr真空度电压输出值为10V,0.001Torr真空度是对应的电压输出为0.001V。由此可见在如此小的真空计输出电压信号下要保持较高的测量精度,则真空压力控制器需要配置24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比。[/size][size=16px] (2)下游控制模式:所谓下游控制模式就是固定上游进气速率不变而调节控制下游配齐流量的一种控制方式,这种控制方法常用于气压高宇1kPa的高气压或低真空精密控制。如图2所示,下游制回路由蓝色线段示意,此控制回路由1000Torr真空计、电动球阀和可编程真空压力控制器组成。在上游控制模式具体运行过程中,控制器采集10Torr真空计信号并与设定值进行比较后,输出控制信号给电动球阀调节排气流量。需要特别注意的是在下游模式运行过程中,上游真空压力控制器处于手动模式,即上游控制器的输出为一固定电压值,从而是电动针阀终处于固定开度状态,使得进气流量在高气压或低真空度区间尽可能保持恒速。另外,由于电容真空计对应的是线性电压输出信号,即对应于1000Torr真空度电压输出值为10V,10Torr真空度是对应的电压输出为0.01V。由此可见在如此小的真空计输出电压信号下要保持较高的测量精度,则真空压力控制器需要配置24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比。[/size][size=16px] (3)在图2所示的真空度控制系统中采用了两个真空压力控制器,此两个控制器都具有可编程程序控制功能以及设定程序的多次循环运行功能。另外,此真空压力控制器自带计算机软件和具有标准MODBUS通讯协议的RS485接口,通过上位计算机运行软件,就能快速实现整个控制过程的参数设置、远程控制和过程参数曲线的监视和存储。[/size][size=18px][color=#000099][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本解决方案将彻底解决低气压试验箱真空度的宽量程和高精度控制问题,并具有以下特点:[/size][size=16px] (1)本解决方案具有很强的灵活性,目前本解决方案所控制的是0.001~760Torr真空度范围,如果低气压环境试验箱体积较大或体积较小,可以改变电动针阀和电动球阀的型号,以得到合适的进气流量和排气流量控制。[/size][size=16px] (2)解决方案中的真空压力控制器是一款通用性PID控制器,除了具有高精度真空压力控制功能之外,更换温度传感器和流量计后也可以用于温度和流量控制。[/size][size=16px][/size][align=center][size=13px][b][color=#000099]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]
[size=16px][color=#339999][b]摘要:针对定形相变复合材料热性能测试中ASTM C1784动态热流计法和ASTM C518稳态热流计法的高精度可编程快速温度控制问题,本文提出了采用单独两路TEC半导体热电加热制冷模组作为执行机构的解决方案。解决方案中还配备了不同加热功率的TEC控制电源模块、高精度热电阻温度传感器和超高精度PID程序控制器以构成闭环控制回路,模块式结构完全能满足两种热流计法的高精度温控需求,并便于快速搭建和开发相应的热流计法设备。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px]在储能和建筑节能领域中,会使用各种新型的定形相变复合材料,这些PCM的储热性能测试通常使用ASTM C1784“采用热流计装置测量相变材料及其产品储热特性的标准测试方法”。[/size][size=16px]ASTM C1784方法是一种基于传统稳态热流计法隔热性能测试技术(HFM)的动态测试方法,称之为动态热流计法(DHFM),因此在稳态时可测量样品的导热系数,在动态时可测量样品的热焓和比热容。建立这种动态热流计法,主要是为了进行板状大尺寸相变材料多个热性能的测试,样品尺寸通常为边长100~300mm之间的正方形板材,这种尺寸易于从定形相变复合材料实际板材中取样测试,与DSC差热扫描量热仪测试中毫克量级样品形式相比更具有材料的代表性,也是DSC的一种补充拓展测试方法。[/size][size=16px]动态热流计法的测量原理如图1所示,其原理与低导热系数稳态热流计法基本相同,不同之处一是在样品的上下两面都安装有热流传感器,二是上下加热板的温度变化相同且同步,即被测样品上下两面始终处于等温边界条件。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.复合相变材料储热性能测试方法原理图,400,174]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306251820459091_947_3221506_3.jpg!w669x292.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 ASTM C1784测量原理示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px]动态热流计法可以测试不同温度下的热焓和比热容,同时也能测量相变材料的熔点温度区间,所以在测试过程中热板温度是以很小的间隔(如0.5~1℃)进行台阶式上升或下降,同时测量温度变化过程中的热流计输出信号,由此可确定不同温度下的测量结果。测试过程中样品上下两表面和样品中心处的温度和热流变化曲线如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=02.复合相变材料储热性能测试过程中的温度和热流变化曲线,550,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306251821181625_6673_3221506_3.jpg!w690x404.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 C1784法测试过程中的温度和热流变化曲线[/b][/color][/size][/align][size=16px]从上述动态热流计法的测试过程可以看出,整个测试过程对样品表面的温度变化及其控制有以下几方面的要求:[/size][size=16px](1)台阶式温升控制过程要求产生尽可能小的温度超调,减少热流测量值的积分误差。[/size][size=16px](2)0.5℃甚至更小的温升步长或台阶,这就要求具有温度控制具有足够高的控制精度,如至少要达到0.02℃的控温精度才能实现不超过4%的测量误差。[/size][size=16px](3)测试过程中,需要通过多个台阶升温测试过程才能完成全温度范围的测试,整个测试试验过程非常漫长。为此需要每个台阶升温过程的时间尽可能短,特别是从一个温度上升恒定到下一个更高温度台阶时的用时越小越好,而且还需同时满足温度不超调要求。[/size][size=16px](4)整个控温过程除了快速和无超调外要求之外,还需能进行可编程自动温度控制,可根据温度范围和温度变化步长设置温度变化程序控制曲线,由此可实现整个过程的自动测试。[/size][size=16px]为了实现动态热流计法温度控制过程中的上述几个方面要求,本文提出了以下的解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px]在储能和建筑节能领域,大量使用的是相变温度较低(几十摄氏度)的定形相变材料,因热流计的使用温度较低,因此动态热流计法也只能适合这类较低温度的复合相变材料。由此,上述动态热流法温度控制过程中所需解决的问题就是一个100℃以下的高精度快速温度控制问题。[/size][size=16px]为了在10~100℃范围内实现上述高精度可编程快速温度控制,解决方案采用的TEC半导体热电片作为热板的加热器件,在此温度范围内TEC所具备的加热和制冷功能,结合高精度热电阻温度传感器和超高精度可编程PID调节器,可实现温度快速和高精度的程序控制。整个TEC温控系统结构如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=03.可编程TEC半导体热电温控系统结构示意图,690,328]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306251821401288_6099_3221506_3.jpg!w690x328.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 可编程TEC半导体热电温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px]在图3所示的TEC温控系统中,除充分利用TEC器件的加热制冷特殊功能之外,为了保证温度变化的高精度、快速和可编程控制的技术要求,本解决方案还对温度闭环控制回路的结构和其他相关器件进行了以下设计和配置:[/size][size=16px](1)样品上下两面的温度采用各自独立的TEC模组进行温度控制,即两个TEC闭环温度控制回路。这种结构既可以用来执行ASTM C1784 动态热流计法测试,又可以执行ASTM C518热流计法测试,区别只是上下两个热板的温度控制程序不同。 [/size][size=16px](2)特制的TEC控制电源可根据TEC热电片加热制冷功率来进行选择,适用于多个TEC片的串联或并联使用,以满足不同样品尺寸大小的温控需要。[/size][size=16px](3)温度传感器采用了较高精度的热电阻温度传感器,如铂电阻或热敏电阻温度传感器,由此可至少达到优于0.02℃的测温精度。[/size][size=16px](4)在高精度温度传感器基础上,为了保证控制精度,解决方案中特别配备了高精度的可编程PID控制器。此控制器的最大特点是采集和控制精度高,具有24位AD和16位DA,采用了双精度浮点运算,可使最小控制输出百分比达到0.01%,比普通的PID控制器提高了1~2个数量级。[/size][size=16px](5)解决方案所配置的高精度控制器同时还具备程序控制功能,支持20条程序曲线的编辑。还具有PID参数自整定功能和标准MODBUS协议的RS 485通讯接口,控制器自带的计算机软件可在计算机上运行,通过通讯接口计算机可直接运行控制软件,可进行所有参数的设置,控制参数和过程参数的显示和存储。[/size][size=16px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px]综上所述,通过本文的解决方案可以高精度和快速的实现动态热流计法测试中的温度控制,同时也能满足稳态热流计法测试中的温度控制需要。特别是模块式结构非常便于搭建和开发相关的定形相变复合材料热性能测试仪器,自带的功能强大的控制软件避免了再进行繁琐和较大工作量的软件程序编写。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]
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[size=16px][color=#339999][b]摘要:当前各种测试仪器中的低温温度控制过程中,普遍采用电增压液氮泵进行制冷和辅助电加热形式的控温方式。由于液氮温度和传输压力的不稳定,这种方式的控温精度仅能达到0.5K,很难实现小于0.1K的高精度控温。为此本文基于饱和蒸气压原理提出了液氮温区高精度温度控制解决方案,通过对液氮罐内的正压压力进行恒定控制,使液氮温度处于准确稳定状态并提供恒定的液氮输送流量,为后续试验台的电加热控温提供了稳定的制冷量。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999][b]---------------------------[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 液氮作为一种廉价且易于获得的低温介质,在科学仪器领域的低温环境实现中应用十分广泛,如各种各种探测器、热分析仪(TGA,STA,TMA,DMA,DMTA)、激光器、电子显微镜和各种低温试验平台等,都在采用液氮进行低温控制。在这些液氮温度范围内的低温控制系统中,普遍采用加压泵送方式将液氮传输到指定容器或试验平台中,如果进行低温宽温区的温度控制则还需在低温管路和试验平台上增加辅助加热器进行温度调节和控制。[/size][size=16px] 现有的加压输送液氮的手段主要是基于增大液氮罐内压力,从而将液氮压出,具体增加罐内压力的方式是通气法和电加热法。这两种方式利用了液氮自身物理变化而获得液氮蒸汽压力,没有借助其他介质的加压,不会影响液氮的纯度,关键是可以采用不同压力输送出低温氮气和气液混合液氮,以满足不同低温温度的需要。[/size][size=16px] 由于电加热方式结构简单,加热功率大且易于控制,液氮输送速度速度快,目前绝大多数低温温度控制多采用这种电加热方式的液氮泵,结合试验台上配备辅助电加热器,可对试验台或样品温度进行一定精度的低温温度控制。这种液氮试验平台的温度控制系统典型结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=常用液氮冷却低温温度控制系统结构示意图,500,444]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307271408453472_5868_3221506_3.jpg!w690x614.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 常用液氮冷却低温温度控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示的常用低温控制系统,通过液氮冷却并配合加电热器的正反向PID调控可实现低温温度控制,但这种方式只适用于远离液氮沸点区域(≥110K)的低温控制,不能在接近液氮沸点附近(77~110K)达到优于±0.1K以内的高精度控温,因为在接近液氮沸点附近存在气液两相共存状态,这两种状态在接近液氮沸点的温度区域非常不稳定,特别是在杜瓦瓶内压力波动较大时极易出现两相互转现象,从而导致冷却温度出现比较大的无规律波动。[/size][size=16px] 另一个影响低温温度产生无法控制波动的因素是室温环境对输送管路和阀门内液氮的加热作用,这对高精度的低温控制影响十分明显且不稳定。[/size][size=16px] 由于冷却温度波动较大,尽管在试验台上采用了高导热材料进行快速均温,以及辅助电加热器进行补偿调节,但这种常用的流动液氮形式低温控制方法也只能勉强达到±0.5K的控温精度,基本无法提高低温温度的高精度控制。由此可见,在必须采用流动液氮进行低温冷却的情况下,实现高精度的低温控制是个需要解决的技术问题,为此本文提出如下解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 根据影响高精度低温控制的压力因素和室温环境加热因素,基于饱和蒸汽压时气液处于两相平衡的物理现象,本文提出的解决方案所设计的流动液氮高精度低温温度控制系统如图2所示,实现高精度低温控制的具体方法主要包括以下两方面的内容:[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=高精度液氮冷却低温温度控制系统结构示意图,500,468]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307271409104704_2148_3221506_3.jpg!w690x647.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 高精度液氮冷却低温控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] (1)对液氮罐内气体压力进行高精度恒定控制,使杜瓦瓶中的液氮始终处于已知可控的温度下,由此获得温度和流量稳定的液氮输出源。[/size][size=16px] (2)液氮输出管路中,避免使用很难进行绝热处理的各种阀门,而是采用了真空输送管,最大限度减小室温环境对管路内液氮的影响。[/size][size=16px] 此解决方案的核心是将液氮温度控制和试验台温度控制分开构成两个独立控制回路,通过双通道PID控制器同时进行控制,具体如下:[/size][size=16px] (1)压力控制通道是由压力传感器、电加热器和PID控制器第一通道构成的闭环回路,通过调节电加热器功率使杜瓦瓶内气体的正压压力保持恒定,使得整个杜瓦瓶内的气液两相液氮温度相同,此压力同时将液氮压出进行输送。[/size][size=16px] (2)加热控制通道是由温度传感器、电加热器和PID控制器第二通道构成的闭环回路,在加载到均热试验台上的制冷量恒定的条件下,通过调节电加热器功率使样品控制在不同的设定温度上,由此最终实现样品不同低温温度的精密控制。[/size][size=16px] 对于液氮输送管的热防护,尽管采用了液氮真空输送管,但要做好输送管两端的隔热防护,尽可能减少室温环境的加热影响。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,通过上述解决方案,可很好的解决液氮温度精密控制问题,关键是采用控压方式可使得杜瓦瓶内的液氮温度保持恒定,压力稳定的同时也使得所液氮介质的压出流量也同样稳定,这使得液氮介质的整个输送过程处于可控稳定状态,为高精度低温控制提供了最为重要的温度稳定的冷媒。[/size][size=16px][/size][align=center][b][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/align][size=16px][/size]