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淺析不同溫度范圍恒溫槽的介質(zhì)及其相應(yīng)均勻性

時(shí)間:2021-06-09 作者:普天同創(chuàng) 閱讀:3231

  恒溫槽,顧名思義就是能提供恒定溫度的槽體。恒溫槽特別適用于需要維持低溫、常溫條件下工作的化學(xué)、生物、物理實(shí)驗(yàn)室,是醫(yī)藥衛(wèi)生、化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、冶金工業(yè)、大專院校、科研、遺傳工程、高分子工程等實(shí)驗(yàn)室的必備設(shè)備。恒溫槽可以結(jié)合旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,真空冷凍干燥箱、循環(huán)水式真空泵,磁力攪拌器等儀器,進(jìn)行多功能化學(xué)反應(yīng)作業(yè)及藥物儲(chǔ)存。

  恒溫槽可分為恒溫空氣(通常稱作恒溫箱)、恒溫液體(通常稱作恒溫槽)。由于恒溫的液體溫度范圍不同,又分為低溫恒溫槽(一般是-40℃~100℃)、超級(jí)恒溫槽(一般是室溫~300℃)。又因?yàn)?/span>100℃以上的液體介質(zhì)不能用水而用油,通常又稱為油槽。

  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(jià)的的介質(zhì),作用范圍一般在5 ~95℃,但不能覆蓋最常用的0℃,而較多恒溫槽使用防凍液代替水。使用純水和防凍液(按水和防凍液1: 1 混合)的垂直溫場(chǎng)分別15 mK 32 mK。

  當(dāng)恒溫介質(zhì)蒸發(fā)量大時(shí),需要遮蓋槽面以改善垂直溫場(chǎng)。筆者對(duì)某射流結(jié)構(gòu)的恒溫槽(98 ℃)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示:槽面有覆蓋場(chǎng)時(shí),垂直均勻性為12 mK,波動(dòng)性為8 mK;無(wú)覆蓋物時(shí),垂直均勻性為28 mK,波動(dòng)性為12 mK。

在高溫時(shí),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。筆者對(duì)某廠家恒溫槽,使用低粘度硅油作介質(zhì)實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示:在-30℃時(shí),垂直物均勻性為4 mK,波動(dòng)性為12 mK;在100℃,垂直均勻性為2 mK,波動(dòng)性為5 mK。

  食用油也是一種廉價(jià)導(dǎo)熱介質(zhì),在100 ~200 ℃工作范圍得到廣泛使用。但電熱絲通電后溫度很高,食用油極易炭化,形成黏性大的顆粒,纏繞在加熱絲上,使其導(dǎo)熱性變差,降低槽溫穩(wěn)定性。更重要的是降低了加熱絲之間絕緣電阻,導(dǎo)致不安全。因此在100 ~300 ℃工作范圍建議使用硅油,并周期更換。

        高精度恒溫槽是一種高精度的恒溫設(shè)備,并不是標(biāo)準(zhǔn)器,它需要高精度讀數(shù)儀器與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)器配合使用完成檢測(cè)工作,因制冷溫度段不同,結(jié)構(gòu)不同,檢測(cè)范圍要求比較寬的,需要選擇多個(gè)不同溫度的槽體,來(lái)滿足所需要的溫度范圍。

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